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白酒酿造基本原理

作者:本站编辑      2023-12-31 09:18:52     15

    原料(谷物)在白酒酿造过程中得到充分转换,生成以乙醇为主体,醇、酸、酯、醛、酮等多种微量成分共存的复杂体系。这些物质基础相互融合构成了白酒的不同香型和风格。下面我们一起简单了解一下白酒酿造的基本原理。

一、白酒酿造基本原理

如下图所示。

二、 路线A:酒精的产生原理

淀粉 → 葡萄糖 → 乙醇(酒精)

这是白酒酿造时原粮(谷物)通过微生物发酵产生主体成分乙醇(酒精)的反应路线。

路线A线是白酒的生命线,通过3种微生物打造。

路线A是白酒的生命,是乙醇的产出路线。白酒酿造的基础产出就是乙醇(酒精的主要物质),而酒精具体是怎么产出的呢?具体如下图:

第一步,霉菌将粮食,转化为乙醇的前驱物质。粮食的主要成分是淀粉,霉菌分泌水解酶,将淀粉分解为短链糊精,和可发酵性糖(葡萄糖、果糖)。霉菌提供了前驱物质,给不能直接利用淀粉的微生物。可以这么说,霉菌是整个发酵工程的开启者和创造者。

第二步,由两类微生物完成,酵母和细菌,说到酵母,顾名思义,酵母,发酵的主要微生物。酵母将葡萄糖通过无氧酵解,转化为丙酮酸,丙酮酸再转化为乙醇。酵母在酿酒的过程中,承担了砥柱作用,酒精的产生70%以上靠的是酵母在生产乙醇。

细菌产生的酶,也能将葡萄糖转化为乙醇,细菌能将1分子葡萄糖转变为2分子乙醇。不过细菌代谢乙醇,只是占整个发酵过程中,总量的一小部分,不是主要的。(如上图,右下角为细菌的代谢)细菌代谢的酒精只是作为一个补充,细菌还有重要的一个作用,是代谢香味成分,关于香味物质在B环节详细描述。

三、 路线B:呈香物质的产生原理

其他物质 → 酸、醇、酯、醛(酮)、芳香族化合物

原粮中脂肪、淀粉、蛋白质、其他物质通过微生物发酵产生白酒中的酸、醇、酯、醛(酮)、芳香族化合物等呈香物质的反应路线。

香味物质-和微生物的多样性有关

白酒的生香线比较复杂,主要由微生物代谢产生,也有部分是在生产工艺的过程中,不同环节和条件下,通过化学反应而产生。白酒中的香味成分丰富复杂,数量成百上千,但归纳起来主要有:酸、醇、酯、醛(酮)、芳香族化合物等几大类物质。

我国的白酒按照香味主要分为:浓香、清香、酱香、芝麻香,正是有了不同的香味,白酒才形成各自鲜明的风格。(下表参考:香味成分和酒的香型之间的关系),各种香味物质浓度偏高,尤其是酸类和醇类物质。浓香其次,清香型香味物质最少。这种明显的香味的差别,来自微生物的使用量,和微生物的代谢环境不同。

发酵剂使用量大,生产环境复杂,有氧和厌氧交替进行,微生物的多样,产物也多样且量大。而清香型酒微生物用量低,酿酒厂家多数处于低温干燥的环境中,空间环境微生物也较少,多样性差,所以产物也较为少,这样的香味比较淡雅。

四、前体物质 precursor

指某一代谢中间体的前一阶段的物质。例如葡萄糖是糖原或乳酸的前体物质;原维生素是维生素的前体物质。一般在生物合成反应的中间过程中,某一阶段前的物质,都可以说是该阶段物质的前体物质。按惯例是不包括极简单的原料物质。

酪氨酸(tyrosine, Tyr)和苯丙氨酸(phenylalanine, Phe)作为白酒中芳香族化合物的前体,对白酒口感和质量具有重要的影响。白酒酿造体系中的Tyr和Phe主要生成于原料的糖化过程和酒醅入池发酵的前期。

原粮谷物通过微生物将蛋白水解为氨基酸。不同原料对氨基酸组成结构的贡献不同,原料(谷物)被微生物水解且水解后生成相对更高含量的Tyr和Phe,推测对芳香族化合物贡献较大。

有关研究通过定量检测原料(谷物)中的氨基酸含量以及发酵过程中氨基酸含量的变化趋势,明确了芳香族化合物前体氨基酸的主要生成阶段,并验证了菌株和原料对于酒醅中氨基酸组成的影响,这对于白酒质量品质的提升和白酒酿造的科学化具有重要意义。

五、白酒中主要呈香物质简述。

如下图示说明。

往期回顾:
1、白酒是液态 为什么要“固态发酵”呢?
2、您知道白酒由哪些味道构成的吗?
3、选购白酒时应注意这五大事项

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