白酒(浓香型)关键控制点
三、白酒酿造
(一)、酶
1、淀粉酶
a、糖化酶
b、a—淀粉酶
c、异淀粉酶
d、ß—淀粉酶
e、麦芽糖酶
f、磷酸酯酶
g、转移葡萄糖苷酶(是一种来自黑曲霉中的,不利于发酵的酶)
2、蛋白酶
a、酸性蛋白酶
b、中性蛋白酶
3、纤维素酶
a、纤维素酶
b、半纤维素酶
4、脂肪酶。 产生高级脂肪酸;
5、酵母菌胞内酶。参与白酒发酵有十几种,主要有酒化酶、杂醇油生成酶、酯化酶3种;
6、其他酶类
a、单宁酶
b、果胶酶
c、氧化还原酶
(二)、糖化与发酵
1、淀粉的糖化。
淀粉经酶的作用生成糖类及其中间产物的过程,称为糖化。
糖类--------葡萄糖、低聚糖、双糖、单糖;
中间产物---------蛋白质、脂肪、果胶、单宁、有机磷化合物、纤维素、半纤维素、木质素;
2、酒精发酵
酵母菌、细菌、根霉用其各自不同的发酵机理将葡萄糖(可发酵糖)生成酒精。
a、 酵母菌的酒精发酵机理。酵母菌在酒化酶作用下将葡萄糖生成酒精和二氧化碳。
※ 酒化酶指从葡萄糖到酒精一系列生化反应中各种酶的总称。主要包括:己糖磷酸化酶、氧化还原酶、烯醇化酶、脱羧酶、磷酸酶。这些酶均为酵母的胞内酶。
※ 酵母菌是酒精发酵的主体。
b、 细菌的酒精发酵机理
细菌由ED(Entner-Doudoroff)途径,又称2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸(KDPG)途径将葡萄糖发酵成酒精。细菌发酵酒精收得率低于酵母菌。
具有ED途径的细菌有嗜糖假单胞菌、铜绿假单胞菌、荧光假单胞菌、林氏假单胞菌、真养产碱菌等。
(三)、白酒风味物资的产生
白酒中除水和酒精外,还含多种微量成分,这些微量成分虽然含量少,但却对白酒风味起决定性作用,故称其为风味物质。
白酒的风味物质主要有酸、醇、酯、醛(酮)、芳香族化合物等。这些风味物质主要是在制曲、发酵过程中由微生物代谢产生的,有些可由蒸粮、蒸酒和老熟过程中的化学反应产生,有些则直接来自于酿酒和制曲的原料。
1、 酸类物质
酒醅(醪)中形成的多种有机酸;
酵母菌在产酒精时,产生多种有机酸;
根霉等其他霉菌产乳酸时产生的有机酸;
主要还是细菌生成大多数的有机酸。
① 乙酸(醋酸)的生成
a酵母菌酒精发酵产乙酸;
b醋酸菌将酒精氧化为乙酸;
c糖经过发酵生成乙醛,再经歧化作用生成乙酸;
d异型乳酸菌产生乙酸。
② 乳酸的生成
a乳酸菌发酵生成乳酸;
b异常型乳酸发酵;
c霉菌产生乳酸(毛霉、根霉等产生L—型乳酸);
③ 丁酸(酪酸)的生成
丁酸菌将葡萄糖、氨基酸、乙酸和酒精转化生成丁酸;
丁酸菌将乳酸发酵为丁酸。
④ 己酸的生成
酒精和乙酸合成丁酸和己酸
酒精和丁酸合成己酸;
丁酸和乙酸合成己酸
2、高级醇
碳原子数在2个以上的一元醇总称为高级醇。包括正丙醇、异丁醇、异戊醇、活性戊醇等。
因高级醇溶于高浓度的乙醇而不溶于低浓度的乙醇及水并呈油状,故名杂醇油。
高级醇主要是酵母菌利用糖及氨基酸的代谢而生成的。其中a—酮酸及醛为重要的中间产物。
① 脱氨生成
a氨基酸脱氨、脱羧生成
b正丙醇由苏氨酸生成,也可由糖代谢中a—酮丁酸生成;
② 糖代谢生成
a糖代谢生成丙酮酸,丙酮酸与氨基酸作用,生成另一种氨基酸和另一种有机酸(a—酮酸),该有机酸脱羧为醛,再还原成高级醇。
b酵母菌生成高级醇,与原料、菌种、种量、酒醅成分及发酵条件等有关。
原料蛋白质含量高,曲的蛋白酶活力强,高级醇的生成量就多;
c乙醇发酵能力弱的酵母菌,产高级醇量就少;
d酒母用量大,会迅速将糖分消耗,对氨基酸的作用不充分,而降低高级醇生成;
e酒醅中含有比氨基酸更容易被酵母菌利用的无机氮等氮源时,能阻止或延迟酵母菌对氨基酸的分解,但蔗糖的存在,却可促进高级醇的生成;
f发酵温度高、PH高、酒醅中含氧量多,均有利于高级醇生成;
g发酵后期,酵母菌自溶也产生高级醇。
3、多元醇
是指羟(qiang)基数多于1个的醇类,是白酒甜味及醇厚感的重要成分。如:2,3—丁二醇、丙三醇(甘油)、丁四醇、(赤藓醇)、戊五醇(阿拉伯胶)、己六醇(甘露醇)、环己六醇(肌醇)、等其中甘油和甘露醇在白酒含量较多。
① 甘油的生成
a酵母菌在产酒精的同时,生成部分甘油。酒醅中的蛋白质含量越多,温度及PH值越高,则甘油的生成量也越多。甘油主要产于发酵后期;
B某些细菌在有氧条件下也产甘油。
② 甘露醇的生成
许多霉菌能产甘露醇,故大曲中含量较多。在麸曲、小曲中都有检出;
某些混合型乳酸菌也能利用葡萄糖生成甘露醇,并生成2,3—丁二醇、乳酸及丁酸。
③ 2,3—丁二醇的生成
除前面所述由混合型乳酸菌可生成该醇外,还有下面4条途径。
a双乙酰生成。分两步,先由双乙酰生成醋*及乙酸,再由醋“酉翁”,还原型铺酶,2,3—丁二醇生成。
b由多粘菌及产气杆菌生成
c由赛氏杆菌生成
d由枯草压孢杆菌生成。同时生成甘油。
4、 酯类物质
酯是由醇和酸的酯化作用而生成。
途径有二个:一是通过有机化学反应生成酯。但这种反应在常温条件下极为缓慢,往往需要几年时间才能使酯化反应达到平衡,且反应速度随碳原子的数量增加而下降。
二是由微生物的生化反应生成酶,这是白酒生产中产酯的主要途径。存在于酒醅中的汉逊酵母、假丝酵母等微生物,均有较强的产酯能力。
催化上述反应的酶称为酯化酶,也叫胞内酶。
① 乙酸乙酯的产生
由丙酮酸脱羧为乙醛,再氧化为乙酸,并在转酰基酶作用下生成乙酰辅酶A,或由酮酸氧化脱羧为乙酰辅酶A,乙酰辅酶A在酯化酶的作用下与酒精合成乙酸乙酯。
② 乳酸乙酯的产生
乳酸经转酰基酶活化成乳腺铺酶A,再在酯化酶的作用下与乙醇合成乳酸乙酯。
③ 丁酸乙酯和己酸乙酯的产生
a丁酸乙酯的生成。
1、 由丁酸与乙醇在硫酸存在下酯化而得。
2、 由正丁酸和乙醇在硫酸或氯化镁催化下加热酯化后蒸馏而得。
3、 由正丁酸和乙醇在催化剂(CuO+UO3)存在下经高温气相反应合成而得。
b己酸乙酯的生成。已酸菌产生的已酸和酵母菌产生的乙醇经酯化作用生成己酸乙酯。
生产中己酸乙酯的生成条件分为4个部分:
①窖的水分、酸度、温度和淀粉浓度对己酸乙酯生成的影响;
②内发酵的酸度、温度、位置、周期与己酸乙酯的生成的关系;
③上甑操作、蒸馏提香等操作与己酸乙酯含量关系;
④ 好养、回、灌、酵、保等工艺操作可提高己酸乙酯含量。
5、醛酮化合物
醛酮化合物的生成途径很多。如:醇经过氧化、酮酸脱酸、氨基酸脱氨、脱羧等反应。均可生成相应的醛、酮。
①、乙醛的生成
a由葡萄糖酵解生成的丙酮酸脱羧而成。
b由酒精氧化而成。
c由丙氨酸脱氨、氧化而成的丙酮酸脱羧而成。
d水解、脱氨、脱酸而成的乙醇氧化而成。
②、丙烯醛的形成。
丙烯醛又称甘油醛。酒醅中含有甘油,当酒醅中或醪中感染大量杂菌时,则可产生多量的丙烯醛。
③、糠醛、缩醛、高级醛酮的形成。
a糠醛的形成。半纤维素经半纤维素酶分解成的戊糖,由微生物发酵生成糠醛。
b白酒中含有糠醛、醇基糠醛(糠醇)及甲基糠醛等呋喃衍生物。糠醛可进一步转化为甲基醛和羟基醛;
c缩醛的形成。是由醛与醇缩合而成。白酒中的缩醛主要是乙缩醛。
D高级醛、酮的形成。高级醛、酮是指分子中含3个碳以上的醛酮。酒醅或醪中的高级醛、酮,由氨基酸分解而成。
⑤ 、a—联酮的形成。
a双乙酰的生成。有3条途径:一是由乙醛与乙酸缩合而成;二是由乙酰铺酶A和活性乙醇缩合而成;三是a—乙酰乳酸的非酶分解而成。
b醋翁的生成。其生物合成的途径有4条。一是由乙醛缩合而成;二是由丙酮酸缩合而成;三是由双乙酰生成,同时生成乙酸;四是由双乙酰和乙醛经氧化生成。
5、 芳香族化合物。
白酒中的芳香族化合物多为酚类化合物。来自于高粱、小麦等酿酒、制曲原料;另来自于制曲、发酵过程中经微生物转化而成。
①、小麦中含有少量的阿魏酸、香草醛、香草酸、香豆酸的生成。使用小麦制曲温度在60℃以上时产生阿魏酸;由微生物的作用能产生大量的香草酸及少量的香草醛。
4—甲基愈创木酚也可氧化为香草醛;木质素在微生物产生的酚氧化酶的作用下,变为可溶性成分,再在细胞色素有关氧化酶作用下生成阿魏酸、香草醛、香草酸、香豆酸等产物。
②、4—乙基愈创木酚、酪醇及丁香系统成分的生成。
a、4—乙基愈创木酚的生成。
由阿魏酸经酵母或细菌发酵而生成;香草醛经酵母菌、细菌发酵而生成;大曲经发酵后,部分香草酸生成。
b、酪醇的生成。酪醇,又名羟基苯乙醇。由酵母菌将酪氨酸脱氨、脱羧而成。
c、丁香系统成分的生成.。高粱中的单宁经酵母菌发酵后生成丁香醛及丁香酸等芳香族化合物。
7、硫化物、
白酒中的挥发性硫化物,如硫化氢、二甲基硫、硫醇等,大多来自胱氨酸、半胱氨酸、蛋氨酸等含硫的氨基酸。
a硫化氢的生成。根霉、细菌、酵母菌、霉菌能分解半胱氨酸、胱氨酸而产生的硫化氢。另外,当酒醅中含有半胱氨酸、胱氨酸时,在高温蒸馏时能与乙醛及乙酸产生作用,生成硫化氢。
b二甲基硫的生成。是通过酵母对氨基酸的代谢生成的。
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