白酒酿造的原理

黔朝酒业 | 2021-05-20 |   

白酒酿造是以生态学为基础,通过人工技术实现谷物原料向酒的转化。但是在酿造工业的前沿,有一支看不见的微生物大军。人类酿酒环境条件和工艺参数控制的核心是通过调节淀粉含量、酸度、水分和温度等关键因素,为微生物的生长、繁殖和代谢创造有利条件,这一系列环境条件将随着发酵和动态变化而变化。我们应该看到,酒精发酵的本质是微生物的作用,许多酿酒大师的背后是微生物的部署,微生物是伟大的酿酒师。

 

白酒酿造的原理
 

  白酒的酿造工艺过程主要是通过微生物的作用,因此对酒酿机理的理解能力其实我们就是对微生物重要作用下,各种学习物理和化学发展变化的理解。简单方面来讲,白酒酿造技术就是粮谷中的淀粉转化为酒的过程,这一教学过程主要可分为糖化和酒化两个不同阶段。糖化阶段是粮谷在预处理和各种生物酶作用下转化为可发酵的糖类;酒化阶段学生则是可以水解后的糖类在微生物影响作用下代谢活动产生酒精,同时能够生成一个白酒中必不可少的风味物质。糖化和发酵是白酒酿造的关键点,虽然被划分为以下两个研究阶段,但只有在液态法白酒的生产管理过程是先糖化再发酵,在传统纯粮固态发酵白酒企业生产经营过程中存在都是糖化和发酵同时需要进行,是一种基于双边发酵的模式。
 

  1、淀粉糖化
 

淀粉通过酶产生糖及其中间产物的过程称为糖化作用。

在α-淀粉酶、糖化酶、异淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽糖酶、转移葡萄糖苷酶等酶的作用下,淀粉产物除葡萄糖和其他单糖外,还包括双糖、低聚糖和葡聚糖。
 

  在淀粉进行糖化发展过程中,其他的物质也发生着巨大变化。蛋白质在蛋白主要酶类的作用下,水解为胨、多肽及氨基酸等中、低分子量含氮物,为酵母菌等提供一些营养;脂肪由脂肪酶通过水解为甘油和脂肪酸;粮谷原料以及细胞壁上的果胶在果胶酶提高作用下水解成果胶酸和甲醇;单宁在单宁酶作用环境下生成丁香酸;有机磷化合物在磷酸酯酶作用下,磷酸从有机酸及其化合物中释放自己出来,为酵母等微生物的生长和发酵技术提供磷源。除此影响之外,还有我们很多学生物理学习化学结构变化在糖化生产过程中不断发生。可以实现这样一个理解,糖化反应过程是对原料的解构,将大分子作为化解为小分子,为后续研究发酵产生奠定了基础。

白酒酿造的基本原理
 

  2、酒精发酵

淀粉经糖化成可发酵的糖后,可供酿酒微生物使用,进入发酵阶段。酒精是白酒的主要成分之一,因此酒精发酵也是白酒发酵过程中的主要生化反应过程。酒精发酵可以通过不同的微生物来实现。酵母和根霉都能将葡萄糖发酵成酒精,但发酵机理不同。酵母通过酶和辅酶在葡萄糖到酒精的一系列生化反应中发酵葡萄糖生成酒精和二氧化碳,这一过程包括两个主要的生化反应: 葡萄糖发酵和丙酮酸的厌氧降解,以及葡萄糖经 ed 途径发酵生成酒精。虽然其他微生物(例如酵母)可把糖转化为酒精,但发酵过程中的酒精实际产量低于酿酒酵母。在白酒生产中,酒精发酵过程主要由多种酵母完成。
 

在实际生产中,酒精的理论产值和实际产量之间总是存在差距。因为酒精只是发酵过程中的主要产物,副产物很多;细菌繁殖和维持生命,以及酶的产生,各节的损失和发酵中的残糖,消耗糖分;后期会发生很多化学反应和酒精挥发,导致酒精流失。一般情况下,液体白酒中淀粉的得率可达80% ~ 90%,小曲白酒为65% ~ 80%,麸曲白酒为60% ~ 75%,大曲白酒仅为40% ~ 65%。
 

  除了进行酒精发酵,发酵发展过程中还生成了具有多种白酒风味物质,主要有酸、醇、酯、醛(酮)、芳香族化合物等几大类。当然我们这些不同风味物质文化除了在发酵处理过程由微生物细胞代谢活动产生外,有些企业可由蒸粮、蒸酒和老熟过程中的化学实验反应可以产生,有些则直接影响来自于酿酒和制曲原料。相较于糖化过程,酒精发酵技术过程管理则是对解构后的多种小分子的重构和再造,多种功能微生物和生物酶让小分子之间形成一个复杂的风味物质信息系统。