白酒酿造机理之酒精发酵
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原料中的淀粉被转化为可发酵性糖后,就可以被微生物利用进入发酵阶段,酒精是白酒中的主要成分,因而酒精发酵也是白酒发酵过程中的主要生化反应
白酒中的主要微生物有酵母菌、细菌、以及霉菌,它们都能将葡萄糖发酵生成酒精,但它们产生酒精的能力不同,发酵机理也不同,其中酵母菌为主要产酒微生物,其他两个虽然能产生酒精但量不多,现介绍如下
(一)酵母菌的酒精发酵机理
酵母菌在酒化酶的作用下将葡萄糖发酵生成酒精(乙醇),这一过程包括葡萄糖酵解(简称EMP途径)和丙酮酸的无氧降解两大生化反应过程。简而言之就是1mol葡萄糖生成2mol丙酮酸,丙酮酸又被脱羧酶脱羧生成乙醛,最后乙醇脱氢酶将其还原为乙醇,总的反应式如下:
这里的酒化酶是指从葡萄糖到酒精一系列生化反应中各种酶及辅酶的总称,主要有己糖磷酸酶、氧化还原酶、烯醇化酶及磷酸酶等,这些均为酵母菌的胞内酶
通过分子计算理论上100Kg葡萄糖可以产生51.1Kg酒精,在实际生产过程中理论值与实际值存在差异
因为在实际发酵过程中酒精只是主产物,其它伴生副产物也很多,另外菌体繁殖、维持生命;各工段糖分的损失;还有最后产酒后酒精的部分挥发都会导致酒精损失
另外不同白酒的生产工艺不同,出酒率也不同,通常液态法酒精工艺的白酒出酒率可以达到80%-90%,小曲酒65%-80%,麸曲白酒60%-75%,而大曲酒只有40%-65%
发酵过程中酒精含量的变化
1、发酵前期
正常情况下,酒醅中的酒精含量会随着发酵时间的推移而不断增加,在发酵前期酒醅刚刚入窖含有一定量的氧气,故酵母菌以有氧呼吸繁殖为主,而酒精发酵作用微弱
2、发酵中后期
发酵中期醅中的氧气逐渐耗尽,酵母均开始无氧呼吸产生大量的酒精;发酵后期酵母菌逐渐衰老或死亡,故酒精发酵基本停止,
3、延长发酵期
发酵停止时取出酒醅,这时候的出酒率最高,但大部分名优酒厂的工艺是酒醅实际入窖后,即使发酵停止仍然会延长发酵时间,使酒精和酸类物质进一步生成酯类物质,以此增加白酒的香味物质
(二)细菌的酒精发酵机理
细菌同样可以产生酒精,只是生成量较小,且会同时生成很多酸、醇类副产物,所以白酒生产过程中酒精发酵主要是由酵母菌来完成,细菌的发酵机理如下
细菌由ED(entner doudoroff)途径将葡萄糖发酵生成酒精,即葡萄糖被磷酸化后,再氧化成6-磷酸葡萄糖酸。这时因脱水形成的2-酮-3-脱氧葡萄糖酸-6-磷酸经过KDPG缩酶的分解作用,可以将1mol的葡萄糖生成2mol的丙酮酸,并生成1molATP
(三)霉菌的酒精发酵机理
霉菌也可以产生酒精,例如根霉菌在生长代谢过程中会分泌少量的酒精,但其含量极其微少,对于酒醅中的酒精含量几乎没有影响,所以这里我们知道这个知识点就可以了
感谢您的静读,希望此文能对您有所帮助