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酿酒发生了哪些化学反应?

酿酒是一个复杂的生化过程,涉及多种化学反应,主要可分为糖化、发酵和熟成三个阶段。以下是各阶段的关键反应及其作用:

1. 糖化阶段:将淀粉转化为可发酵糖

  • 反应类型:酶促水解反应
  • 关键反应
  • [

    酿酒发生了哪些化学反应?-图1
    (图片来源网络,侵删)

    ext{淀粉} xrightarrow{alpha

    ext{-淀粉酶、β

    ext{-淀粉酶}}}

    酿酒发生了哪些化学反应?-图2
    (图片来源网络,侵删)

    ext{麦芽糖、葡萄糖等单糖}

    ]

  • 作用:谷物(如大麦)中的淀粉在酶作用下分解为酵母可利用的糖类(如葡萄糖、麦芽糖)。
  • 应用场景:啤酒酿造(需糖化工序),而葡萄酒直接利用葡萄中的天然果糖和葡萄糖。
  • 2. 发酵阶段:糖转化为酒精与副产物

  • 反应类型:无氧呼吸(乙醇发酵)
  • 核心反应
  • [

    酿酒发生了哪些化学反应?-图3
    (图片来源网络,侵删)

    ext{C}_6

    ext{H}_{12}

    ext{O}_6 xrightarrow{

    ext{酵母}} 2

    ext{C}_2

    ext{H}_5

    ext{OH} + 2

    ext{CO}_2 +

    ext{能量}

    ]

  • 副产物:甘油、高级醇(如异戊醇)、酯类(如乙酸乙酯)、醛类等,赋予酒类独特风味。
  • 其他发酵类型
  • 苹果酸-乳酸发酵(红酒中常见):
  • [

    ext{苹果酸} xrightarrow{

    ext{乳酸菌}}

    ext{乳酸} +

    ext{CO}_2

    ]

    降低酸度,提升口感圆润度。

    3. 熟成阶段:风味物质的形成与转化

  • 酯化反应(赋予果香):
  • [

    ext{酸} +

    ext{醇} rightarrow

    ext{酯} +

    ext{水} quad (

    ext{如乙酸与乙醇生成乙酸乙酯})

    ]

  • 氧化反应
  • 单宁聚合(红酒颜色变柔和,涩感降低)。
  • 醛类氧化为酸类,减少***性气味。
  • 美拉德反应(高温处理时):
  • 糖与氨基酸反应生成类黑精等物质,产生烘烤、焦糖风味(如威士忌的橡木桶陈酿)。

    其他关键反应

  • 硫化物转化:硫化氢(H₂S)等还原性物质可能被氧化或挥发,影响酒体纯净度。
  • 酸类代谢:乳酸菌等产生有机酸(如乳酸、乙酸),调节pH值与风味平衡。
  • 影响因素

  • 微生物种类:酵母菌主导乙醇发酵,乳酸菌、醋酸菌等参与次级代谢。
  • 环境条件:温度、pH、氧气浓度影响反应速率及产物比例(如低温抑制杂醇生成)。
  • 原料差异:谷物(啤酒、白酒)需糖化,水果(葡萄酒)直接发酵;白酒的固态发酵涉及霉菌(曲霉)协同作用。
  • 总结

    酿酒的核心是糖转化为乙醇,但风味复杂性源于数百种副产物(酯、醇、酸、醛等)。不同工艺(如陈酿时间、温度控制、微生物群落)通过调控化学反应路径,最终形成啤酒的麦芽香、葡萄酒的果香、白酒的酯香等独特风格。

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