酒类发酵机理
酒类发酵机理
3.1酵母生长周期3.2酒精发酵(AF)C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2CO2 + Q葡萄糖乙醇二氧化碳除乙醇外, 在酒精发酵也会产生,其他几个化合物如高级醇、酯、甘油、丁二酸、双乙酰、乙偶姻、2,3-丁二醇。
3.3甘油丙酮酸发酵甘油是干葡萄酒的第三个主要成分(次于水和乙醇)。
它的浓度通常是6-10g/L,提高葡萄酒的质量,因为它带来甜蜜和口感的感觉。
甘油主要产生在酒精发酵的第一步,当酵母的增长,他们需要大量的丙酮酸增加生物量。
每次使用丙酮酸分子anabolically,NAD +赤字产生,必须通过甘油丙酮酸途径恢复。
此外,酵母生产甘油作为对高渗透压力的保护者。
甘油生产可能是由两个主要机制: (1)最初的乙醇脱氢酶缺乏,导致减少的不平衡的等价物(2)必须的初始糖含量高(20%),导致渗透压力和甘油生产的反应。
甘油含量的增加经常需要,但酒菌株构建通常为此也生成醋酸,使其浓度增加。
3.4氮代谢酿酒酵母只能使用氨和AA。
脯氨酸可以吸收酿酒酵母只有在有氧条件下。
可同化氮(EAN):所有的氨和氨基酸、脯氨酸除外。
这种EAN可以简单地利用甲醛指数决定的。
EAN < 130 mg / l严重影响酒精发酵的正确发展,过量的氮会导致不可吸收残留氮的存在(微生物不稳定、氨基甲酸乙酯&生物胺)。
迄今为止, 酿酒酵母中的15运输AA系统已利用原子吸收光谱法确定,耦合的进入一个质子。
这种质子必须送到细胞外部以维持细胞自动调节。
铵和氨基酸的吸收:主动转运,因为它通过H + -ATP酶消耗ATP。
缺乏足够的EAN可以使酵母使用硫原子吸收光谱法(半胱氨酸和蛋氨酸),释放出氢亚硫酸盐和硫醇。
建议补充盐铵不仅避免发酵停滞和缓慢发酵,也减少异味。
AA组成之间的关系描述了葡萄和葡萄酒的最终的芳香成分3.5氧气和脂类的生物合成然而,有一些重要的生物合成途径,使用氧气作为基质,例如植物固醇和不饱和脂肪酸在第一阶段的酒精发酵(发展阶段),酵母细胞增殖活跃,需要建立新的等离子体膜。
固态发酵酿酒知识点总结
固态发酵酿酒知识点总结一、固态发酵酿酒的原理1.1 固态发酵酿酒的基本原理固态发酵酿酒是通过将含有碳水化合物等营养物质的固态基质,如米、麦、玉米等,与酵母、细菌等微生物发酵菌种混合,利用微生物对底物进行代谢作用,产生酒精、有机酸、酯等物质,完成酿酒过程的一种发酵方法。
1.2 固态发酵酿酒的关键因素固态发酵酿酒过程中的关键因素包括酵母菌种的选择、发酵剂和底物的配比、发酵条件(如温度、湿度、通气等)等。
这些因素直接影响着发酵的效率和酒类产品的质量。
二、固态发酵酿酒的应用2.1 固态发酵酿酒的种类固态发酵酿酒可以用于生产各种类型的酒类产品,如传统的米酒、酒曲、酱香型白酒等。
固态发酵酿酒还可应用于生产食醋、酱油等发酵制品。
2.2 固态发酵酿酒的特点与液态发酵相比,固态发酵酿酒具有工艺简单、原料利用率高、酒类产品品质优良等特点。
同时,固态发酵酿酒过程中不需添加大量的水,可以减少废水排放,符合可持续发展理念。
三、固态发酵酿酒的发展趋势3.1 技术水平不断提升随着固态发酵酿酒技术的不断发展,相关的发酵菌种、发酵剂和设备也在不断更新改进,提高了发酵的效率和产品的质量。
3.2 应用范围不断扩大固态发酵酿酒不仅可以生产传统的酒类产品,还可以用于生产各种新型的发酵制品,如功能性酒类产品、有机酒类产品等,满足了市场对多样化酒类产品的需求。
3.3 可持续发展意识增强随着人们对环保和可持续发展意识的不断增强,固态发酵酿酒得到了更多的关注和支持。
固态发酵酿酒不仅可以减少水资源的使用,还可以减少废水排放,符合绿色环保的发展方向。
四、固态发酵酿酒的发展前景固态发酵酿酒作为一种新型的酿酒方法,其发展前景广阔。
随着人们对传统酒类产品和新型功能性酒类产品需求的不断增加,固态发酵酿酒将会迎来更多的发展机遇。
同时,随着技术的不断进步和生产成本的降低,固态发酵酿酒的市场前景也将更加广阔。
综上所述,固态发酵酿酒作为一种新型的酿酒方法,具有诸多优点和发展潜力。
啤酒发酵机理ppt课件
• 有利于泡沫的形成和泡沫的持久性及稳定 性;
• 有助于降低啤酒pH值,使啤酒更显淡爽;
• 析出部分酒花树脂,使啤酒苦味更加柔和; 有利于防止杂菌污染。
• 为弥补发酵自身二氧化碳不足,在啤酒灌 装前采用人为添充二氧化碳的技术和设备。
• 最近,还出现了一项新技术,即在主发酵 期将可发酵性糖完全耗尽,没有后发酵期。 在酒液中充入二氧化碳,使之饱和。这样 当然可以大大缩短生产时间。
• b.冷凝固性蛋白质:随着贮酒温度和pH的降低, 一些冷凝固性蛋白质逐渐析出而沉淀。
• c.酒花树脂:已溶解的酒花树脂,在温度和pH 不断降低情况下,部分又析出而沉淀下来。
• d.蛋白质—多酚复合物:此物质是形成成品 啤酒混浊沉淀的前体物质。其多酚部分因 不断氧化聚合,相对分子质量增大,遇冷 则析出,成雾状混浊(又名冷混浊),加 热至20℃复溶。再进一步氧化聚合,相对 分子质量大到一定程度,便成永久性混浊, 加热不能复溶,长时间放置后,即沉淀下 来。
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H
OH
OH H
OH H
OH OH
ADP
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
1,6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ二磷 酸果糖
4、第四阶段:2-二磷酸甘油酸 丙酮酸
酒的制作过程的化学原理
酒的制作过程的化学原理
酒的制作过程涉及到多种化学原理,以下是其中一些主要的化学反应和原理:
1. 发酵:酒的制作首先需要将含有糖分的原料(如葡萄、大米等)与酵母接种在一起进行发酵。
发酵是一种生物化学反应,酵母利用糖分进行无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。
发酵反应的化学方程式如下:
C6H12O6 →2C2H5OH + 2CO2
2. 蒸馏:发酵得到的液体称为原酒,其中含有除酒精外的其他成分。
为了提取纯度较高的酒精,需要进行蒸馏。
蒸馏是一种利用液体成分之间的沸点差异来实现分离的过程。
在蒸馏过程中,原酒被加热,酒精成分会先沸腾蒸发,再通过冷凝器冷却凝结为液体。
蒸馏的基本原理是根据不同成分的挥发性和沸点,将混合物中的酒精部分分离出来。
3. 氧化和负氧化:一些酒需要经历氧化和负氧化的过程,以改变其风味和口感。
经过氧化和负氧化,酒中的一些化合物会发生化学反应,形成新的物质。
这些反应有助于酒的陈年和提高其品质。
例如,红酒的颜色和味道可以通过氧化反应得到改善。
4. 酒的保存:酒中的酒精具有防腐和抗菌作用,可以防止酒在存储和贮存过程中变质。
此外,酒中可能存在的其他成分也可以对酒的保存起到一定的作用。
例如,硫酸盐可以作为酒的防腐剂。
这些化学原理和反应共同作用,决定了酒的产生和特性,包括酒的味道、颜色、酒精浓度等。
不同种类的酒制作过程中的化学原理可能会略有差异。
酒精酵母及其发酵机理
酒精酵母及其发酵机理1. 引言酒精酵母是一种单细胞真菌,可以在无氧条件下通过发酵代谢产生酒精和二氧化碳。
这种酵母菌被广泛应用于食品工业、酿酒业和酒精生产等领域。
本文将介绍酒精酵母的特点、发酵机理以及在实际应用中的重要性。
2. 酒精酵母特点酒精酵母的学名为Saccharomyces cerevisiae,属于真菌界酵母门酵母纲酵母目酵母科酵母属。
它是一种单细胞真菌,呈椭圆形或球形,大小约为5-10微米。
酒精酵母具有以下特点:•适应性强:酒精酵母可以在广泛的环境条件下生长和繁殖,能够适应不同的温度、pH值和营养条件。
•发酵能力强:酒精酵母可以在无氧条件下进行发酵代谢,将糖类转化为酒精和二氧化碳。
这种发酵能力是酒精酵母在酿酒和酒精生产中的重要特点。
•耐受性强:酒精酵母能够耐受高浓度的酒精和其他有害物质,对于酒精浓度高达12-15%的发酵液也能正常进行代谢。
3. 酒精酵母的发酵机理酒精酵母进行发酵的机理涉及多个代谢途径和酶的作用。
具体的发酵过程可以概括如下:1.糖类分解:酒精酵母首先通过糖激酶酶将葡萄糖转化为葡萄糖-6-磷酸。
然后,葡萄糖-6-磷酸经过一系列酶促反应,最终被转化为丙酮酸和乙醛。
2.丙酮酸代谢:丙酮酸在酒精酵母中被转化为乙酸和二氧化碳。
这个过程通过乙酸脱氢酶和丙酮酸激酶两种酶的作用完成。
3.乙酸代谢:乙酸在酒精酵母中被转化为乙醇和二氧化碳。
乙酸在细胞质中被乙酸脱氢酶氧化为乙醛,然后乙醛被乙醇脱氢酶还原为乙醇。
最终,通过这些发酵产物的代谢,酒精酵母将糖类转化为酒精和二氧化碳。
4. 酒精酵母的应用酒精酵母具有广泛的应用价值,并在多个领域被广泛应用。
以下是酒精酵母应用的几个典型例子:•酿酒业:酒精酵母是酿酒的重要微生物资源,通过发酵作用将果汁中的糖类转化为酒精,从而制造出各种不同风味的酒类产品。
•面包工业:酒精酵母通过发酵作用产生的二氧化碳使面团膨胀,从而制作出松软的面包。
•生化工业:酒精酵母生产的乙醇被广泛应用于化工工业,例如用于溶剂、燃料和化学品的制造。
酒的发酵原理
酒的发酵原理
酒的发酵原理是通过酵母菌利用糖类底物进行代谢产生酒精和二氧化碳的过程。
酿酒的基本步骤包括:酿造原料的破碎、混合和糖化、酵母接种和发酵、分离和陈酿。
首先,将酿酒原料如水果、米等进行破碎,然后与水混合。
此时,酒精的前体物质,即糖类,开始从酿造原料中释放出来。
接下来,加入一定量的酵母菌,例如酒曲或酒母,以启动发酵过程。
酵母菌通过糖类底物的代谢产生酒精和二氧化碳。
酵母菌首先将糖类分解成较小的分子,如葡萄糖和果糖。
然后,通过酵母细胞内的酶的作用,这些糖分子进一步转化为乙醇和二氧化碳。
乙醇是酒精的化学名称,它被认为是酒的主要成分之一。
同时,二氧化碳通过气体的形式释放到环境中。
发酵过程中,酵母菌通过利用糖类底物的代谢产生的能量,进行自身的增殖和生长。
同时,酵母菌代谢产生的酒精逐渐积累,使酿造液中的酒精浓度逐渐上升。
经过适当的发酵时间,发酵液中的酒精浓度达到所需的标准后,可以进行分离和陈酿。
分离过程包括过滤和沉淀,目的是去除酵母菌和其他固体颗粒。
接着,将分离后的液体置于适当的容器中进行陈酿,使酒的风味和香气得到进一步发展和改善。
总之,酿酒的发酵原理是通过酵母菌代谢糖类底物产生酒精和二氧化碳。
这一过程是酿酒过程中不可或缺的步骤,决定了酿酒的品质和特点。
黄酒的发酵原理
黄酒的发酵原理
黄酒是一种传统的发酵酒类,其制作原理基于大米的淀粉经过发酵转化为酒精和二氧化碳的过程。
首先,制作黄酒的第一步是蒸煮大米。
将大米加水蒸煮,使其熟透并变软。
这个过程中,大米中的淀粉质会逐渐糊化,溶解成糊状物质。
接下来,蒸煮熟透的大米会被放置在一个特殊的容器中,称为糝,糝是制作黄酒的核心设备。
在糝中,每一层大米之间会有一层酿面(黄麴菌)的面和酿曲菌,在每个间隙的面上,会有大片的酿曲菌附着,这种面酒曲又称为酒床。
然后,糝会被密封,通常用布封口来防止外界的细菌进入。
整个糝都会被埋入泥土中,这样可以维持黄麴菌和酿曲菌的最佳生长温度,同时也能避免外界空气进入。
在糝中,黄麴菌和酿曲菌会开始发酵大米。
黄麴菌会利用大米中的淀粉质,通过产生酶将其分解为糖类,然后酿曲菌会利用这些糖类进行发酵。
在发酵过程中,酿曲菌会产生酒精和二氧化碳。
整个发酵过程通常需要一段时间,一般为几个月到一年不等。
在这段时间里,黄麴菌和酿曲菌会逐渐完全分解大米中的淀粉质,产生出丰富的香味和口感。
最后,发酵完成后,糝会被打开,将黄酒提取出来。
黄酒的味
道通常会因为不同的发酵时间、酿曲菌的种类和使用的大米品种而有所不同。
总之,黄酒的发酵原理是通过黄麴菌和酿曲菌对大米中的淀粉质进行酵解和发酵,产生酒精和二氧化碳,最终形成具有特殊香味和口感的传统酒类。
果酒发酵原理
果酒发酵原理
果酒是一种古老而又美味的酒类,它是利用水果中的糖分经过
发酵而制成的。
果酒发酵的原理主要是利用酵母菌将果汁中的糖分
转化为酒精和二氧化碳,从而产生酒精味和气泡,使果酒变得香甜
可口。
首先,果酒的制作需要选用新鲜成熟的水果,将其洗净去皮去核,榨取果汁。
果汁中含有丰富的果糖和葡萄糖,这些糖分就是酵
母菌发酵的原料。
在果汁中加入适量的酵母菌,酵母菌是一种微生物,它具有发酵作用,可以将果汁中的糖分转化为酒精和二氧化碳。
其次,酵母菌在果汁中进行发酵的过程中,需要适宜的温度和
氧气条件。
一般来说,发酵温度在20-30摄氏度之间较为适宜,这
样可以保证酵母菌的活性和发酵速度。
此外,适量的氧气也是酵母
菌进行发酵所必需的,氧气可以促进酵母菌的生长和繁殖,从而加
快发酵速度。
最后,果酒的发酵过程需要一定的时间,一般来说,发酵时间
在1-3周左右。
在这段时间内,酵母菌会不断地将果汁中的糖分转
化为酒精和二氧化碳,果酒的味道也会逐渐变得浓厚和丰富。
当果
酒的发酵达到一定程度后,可以将其进行过滤和装瓶,这样就可以
得到美味的果酒了。
总的来说,果酒的发酵原理是利用酵母菌将果汁中的糖分转化
为酒精和二氧化碳,从而产生酒精味和气泡。
在发酵过程中,适宜
的温度和氧气条件对于酵母菌的生长和发酵速度至关重要。
通过合
理的发酵时间和后续处理,可以制作出口感醇厚、香甜可口的果酒。
果酒发酵原理简单易懂,但其中的科学道理却十分复杂,需要我们
在制作果酒的过程中不断地摸索和实践,才能酿出更加美味的果酒。
白酒的加工机理和工艺特点
白酒的加工机理和工艺特点
白酒是一种通过发酵和蒸馏而制成的酒类,其加工机理和工艺特点如下:
1. 发酵:白酒的制作过程首先涉及发酵。
发酵是指通过添加适量的酵母将淀粉或糖转化为乙醇和二氧化碳的过程。
白酒通常使用高温发酵,发酵温度可控制在30-35摄氏度,以提高发酵速度。
发酵过程中的温度、酿造时间和酵母菌种的选择都会对白酒的口感和香气产生影响。
2. 蒸馏:发酵后的液体称为糟醅,需要进行蒸馏。
蒸馏是将液体进行加热蒸发后再冷凝的过程,通过蒸馏可以提取出高度纯净的酒精。
白酒的蒸馏通常采用传统的“三段蒸馏法”,即初次蒸馏、再次蒸馏和终次蒸馏。
每次蒸馏都可以提高酒精度和纯度,同时去除杂质和不必要的成分。
终次蒸馏的产品一般为白酒的原酒。
3. 存储陈酿:白酒在生产出原酒后,还需要进行一定的存储陈酿过程。
存储过程中,白酒中的各种成分会发生复杂的化学变化,使得酒液更加醇厚和复杂。
陈酿时间多为几个月到几年不等,陈酿时间越长,白酒的品质和口感会越好。
4. 风味改造:白酒的最终味道可以通过多种方式进行改造和调整。
例如,可以选择不同的酵母菌来调整发酵过程中产生的香气物质;还可以进行特定的调味、勾兑等工艺步骤,以使白酒具有特定的风味和口感。
5. 区域特色:白酒的加工机理和工艺特点还与不同的区域和品牌有关。
不同的地域和品牌有着各自独特的发酵、蒸馏和陈酿工艺,使得白酒具有不同的风味和口感特点。
比如,中国的白酒有很多种类,如清香型、浓香型和老白干型等,每种类型的白酒都有其独特的酿造工艺和特点。
啤酒发酵机制
第二节啤酒发酵机制啤酒的生产是依靠纯种啤酒酵母利用麦芽汁中的糖、氨基酸等可发酵性物质通过一系列的生物化学反应,产生乙醇、二氧化碳及其他代谢副产物,从而得到具有独特风味的低度饮料酒。
啤酒发酵过程中主要涉及糖类和含氮物质的转化以及啤酒风味物质的形成等有关基本理论。
一、啤酒发酵的基本理论冷麦汁接种啤酒酵母后,发酵即开始进行。
啤酒发酵是在啤酒酵母体内所含的一系列酶类的作用下,以麦汁所含的可发酵性营养物质为底物而进行的一系列生物化学反应。
通过新陈代谢最终得到一定量的酵母菌体和乙醇、CO2以及少量的代谢副产物如高级醇、酯类、连二酮类、醛类、酸类和含硫化合物等发酵产物。
这些发酵产物影响到啤酒的风味、泡沫性能、色泽、非生物稳定性等理化指标,并形成了啤酒的典型性。
啤酒发酵分主发酵(旺盛发酵)和后熟两个阶段。
在主发酵阶段,进行酵母的适当繁殖和大部分可发酵性糖的分解,同时形成主要的代谢产物乙醇和高级醇、醛类、双乙酰及其前驱物质等代谢副产物。
后熟阶段主要进行双乙酰的还原使酒成熟、完成残糖的继续发酵和CO2的饱和,使啤酒口味清爽,并促进了啤酒的澄清。
(一) 发酵主产物--乙醇的合成途径麦汁中可发酵性糖主要是麦芽糖,还有少量的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽三糖等。
单糖可直接被酵母吸收而转化为乙醇,寡糖则需要分解为单糖后才能被发酵。
由麦芽糖生物合成乙醇的生物途径如下:总反应式1/2C12H22O12+1/2H2O→C6H12O6+2ADP+2Pi→2C2H5OH+2CO2+2A TP+226.09kJ麦芽糖葡萄糖乙醇理论上每100g葡萄糖发酵后可以生成51.14g乙醇和48.86gCO2。
实际上,只有96%的糖发酵为乙醇和CO2,2.5%生成其它代谢副产物,1.5%用于合成菌体。
发酵过程是糖的分解代谢过程,是放能反应。
每1mol葡萄糖发酵后释放的总能量为226.09mol,其中有61mol以ATP的形式贮存下来,其余以热的形式释放出来,因此发酵过程中必须及时冷却,避免发酵温度过高。
酿酒工艺学第四章第二节发酵机理 3
下列因素有利于双乙酰分解(二)
(3)麦汁中Zn离子含量充足及充氧量适中,使酵 母活力旺盛,还原双乙酰的能力强;
(4)适当提高啤酒后酵温度,双乙酰分解受温度 影响强烈,随着温度的升高,双乙酰分解能力增 强; ( 5 )发酵前期采取加压发酵工艺,在后期利用 CO2进行洗涤。因为双乙酰和戊二酮具有挥发性, 发酵期间会通过CO2排出,而乙酰乳酸不具挥发 性,不易被清除掉,采取转化的方法。
影响高级醇产生的因素
酵母菌种。啤酒酵母各菌株之间,高级醇生成量差异高达 50-100%。 酵母在发酵过程中增值的影响:啤酒中的高级醇是酵母合 成细胞蛋白时的副产物,因此,若发酵时,酵母的增值倍 数越大,合成细胞副产物高级醇一般较高。
麦汁氨基酸态氮的影响。麦汁α -氨基氮含量过高或者过
糖的代谢
麦芽糖和麦芽三糖要与细胞壁分泌的麦芽糖渗透酶、麦芽 三糖渗透酶结合后才能输送至酵母体内,再通过细胞壁分 泌的水解酶水解,然后再进入代谢途径。
葡萄糖阻遏效应:麦汁中含有高于0.2%~0.5%葡萄糖浓
度时,葡萄糖会抑制酵母分泌麦芽糖渗透酶,抑制麦芽糖
的发酵,只有当葡萄糖浓度低于0.2%时,抑制解除,麦
双乙酰
◆连二酮
双乙酰
2,3—戊二酮
◆口味阈值0.1~0.15mg/L,口味阈值大约为2mg/L ◆两者同属羰基化合物,化学性质相似,对啤酒的影 响也相似。总称为连二酮
啤酒发酵的原理
啤酒发酵的原理
啤酒发酵是一种利用酵母菌将碳水化合物转化为酒精和二氧化碳的过程。
这种发酵过程可以通过以下几个步骤来解释:
1. 稻草溶解: 在制作啤酒的过程中,麦芽会被稻草溶解。
这种
溶解使麦芽中的淀粉酶活化,开始将淀粉分解为碳水化合物。
2. 糖化: 活化的淀粉酶将淀粉分解为麦芽糖。
这是一个关键步骤,因为麦芽糖是酵母菌发酵所需的营养来源。
3. 发酵: 在发酵罐中,麦芽糖与酵母菌接触。
酵母菌利用麦芽
糖进行代谢,产生酒精和二氧化碳。
酵母菌通过一种叫做酵母菌酒精发酵的过程将麦芽糖转化为酒精。
4. 贮存和罐装: 当酵母菌耗尽麦芽糖时,发酵过程会停止。
此时,啤酒会通过过滤、处理和贮存等步骤进行后续处理。
最后,啤酒会被罐装或灌装到瓶子中。
总的来说,啤酒发酵的原理是酵母菌利用麦芽糖进行代谢,产生酒精和二氧化碳。
这个过程涉及到淀粉的分解和麦芽糖的转化,最终形成我们熟悉的啤酒。
芒果酒发酵法的原理是
芒果酒发酵法的原理是
芒果酒发酵是利用酵母菌将芒果中的糖分转化为酒精和二氧化碳的过程。
发酵法的原理是酵母菌通过对葡萄糖和果糖的发酵作用将其转化为乙醇和二氧化碳。
在发酵过程中,酵母菌会分解蔗糖、果糖等单糖来提取能量,并产生乙醇和二氧化碳作为代谢产物。
具体来说,当芒果中的糖与酵母菌接触时,酵母菌会分泌酵素,将糖分解为葡萄糖分子,然后酵母菌通过代谢将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳。
乙醇是酒精的一种,具有醇类特征,而二氧化碳则会以气体形式释放出来。
发酵过程需要适宜的温度、pH值和氧气供应。
温度过高会抑制酵母菌的生长和发酵活性,温度过低则会减缓发酵过程。
适宜的pH值通常在4.0至6.0之间,酵母菌对酸性和碱性环境都不太适应。
氧气供应对于酵母菌的生长和发酵也是必不可少的。
通过控制发酵条件,可以调节发酵速度、产酒量和酒的口感等因素。
芒果酒发酵法的原理与其他水果酒的发酵原理基本相同,但要注意芒果本身所含糖分的比例和特点,以及不同酵母菌的适应性。
自酿啤酒中的发酵机制
自酿啤酒中的发酵机制自酿啤酒一直以来都是一道让人们享受生活中的美好的饮品。
虽然市面上有很多品牌的啤酒,但是许多啤迷都喜欢自己动手制作自己的啤酒。
而自酿啤酒的关键步骤就是——发酵。
发酵是自酿啤酒的重要步骤之一,也是啤酒之所以成为啤酒的关键所在。
那么,自酿啤酒中的发酵机制是什么呢?首先,我们需要了解酵母。
酵母是自酿啤酒过程中不可或缺的重要因素之一。
对于酵母,我们需要知道的是,酵母本身并不会产生酒精。
它只是通过一系列的生化反应来转化一些饮料内的糖分,将其变成乙醇和二氧化碳。
而这个过程就是我们所谓的发酵。
其次,我们需要了解啤酒的基本原料。
啤酒基本上是由大麦芽、水、啤酒花和酵母四种原材料制成的。
其中,大麦芽中含有许多糖,包括葡萄糖、麦芽糖和糖化酶。
当大麦芽通过烘烤制成干麦芽的时候,其中的糖化酶会被破坏,这就需要在麦芽冲泡的过程中加入一些特殊的酶制剂来帮助糖化。
第三,我们需要了解自酿啤酒的发酵温度和时间。
适宜的温度可以让酵母最大限度地利用糖,产生更多的气体和酒精。
一般来说,大多数酵母的发酵温度在18-24摄氏度左右。
对于像白啤或者其他的偏爱清爽口感的啤酒来说,发酵温度要低一些,一般在15摄氏度左右。
而时间方面则需要根据啤酒种类、糖分含量以及酿制工艺来进行调整。
最后,我们需要了解自酿啤酒的发酵过程。
一般来说,发酵过程是分两个阶段的。
在第一阶段,酵母开始利用麦芽中的糖分,产生二氧化碳和其他一些气体物质。
这个过程在48小时之内完成。
第二阶段则是酵母开始利用糖分产生酒精,同时释放出轻微的二氧化碳。
这个过程会比第一阶段长一些时间,通常为7-10天。
总之,自酿啤酒中的发酵机制并不复杂,但是需要我们根据不同情况进行精细调控。
只有在这个过程中严格按照要求进行操作,才能够酿出一杯真正的好酒。
第5章:葡萄酒酒精发酵机理
人工选择酵母
针对我们对酵母特性的要求,通过人工的选 择的方式分选的酵母。 主要使用方式:活性干酵母 。一般合适群体 数量为:106个/mL。
酵母的繁殖与生长
回忆经典的微生物生长曲线:缓慢,对数,稳
定,衰亡
繁殖阶段:2-5天,细胞数达到106个/mL
平衡阶段:持续时间8天左右,动态平衡,细
பைடு நூலகம்
能量
在发酵过程中产生能量,用于酵母的生长, 但只有0.405千卡/摩尔的能量(不到1%)被 利用,其余以热量的形式散失。
95%的糖被分解为酒精和二氧化碳,5%的以
其它支路被转化,生成其它的副产物,对葡 萄酒质量具有重要作用。
其它副产物 甘油(glycerol):影响因素:菌种,含糖量、SO2、pH值、发酵 温度高,甘油产量高。 乙醛 乙醇氧化而产生,在含量高时可使葡萄酒带有氧化味,同 时和SO2形成亚硫酸乙醛,影响葡萄酒的质量。 醋酸 是发酵产生的挥发酸的主要成份,在正常发酵的情况下, 醋酸在葡萄酒中的含量为:0.2-0.3g/L。 琥珀酸 在所有葡萄酒中都存在琥珀酸,它增加了葡萄酒的风味。 高级醇 在葡萄酒中的含量很低,但是构成二类香气的主要物质。 脂类 是由有机酸和醇反应而产生的,是构成二类香气的主要物 质。
酒精 酵母有一定耐酒精的能力,随着发酵的进行 酵母的活动越来越弱,大多数酵母在14%的 酒精度,停止活动。但有一些酵母可以在 20%的酒精度下活动。
SO2 酵母较葡萄中其它微生物更抗SO2,但游离 SO2在50mg/L时可以抑制大多数酵母的活动。
O2 发酵是酵母的厌氧呼吸过程,但为使葡萄汁 中的酵母很快达到一个合适的群体,顺利启 动和完成发酵,在发酵前通氧是必须的。一 般情况下,葡萄的破碎、压榨等的一系列操 作可以保证酵母繁殖到合适的种群数量所需 的氧气。有时葡萄在发酵过程中会出现停止 的情况,重新启动发酵的主要措施就是添加 酵母和对葡萄汁进行通气。
酒精饮料发酵的原理和过程
葡萄酒
葡萄酒是用新鲜的葡萄或葡萄汁经发酵酿成
的酒精饮料。通常后者 是葡萄汁发酵而成的。
白酒
以曲类、酒母糖化发酵剂,利用淀粉质原料,
经过煮熟、糖化、发酵、蒸馏、陈酿和勾兑 而酿制成的各类酒
米酒
糯米的主要成分是淀粉(多糖的一种),尤
酒精饮料发酵的原理和过程
初三八班 于超
酒精饮料的分类
啤酒
葡萄酒 白酒
米酒
黄酒
啤酒
啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下,
利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生 命活动,其代谢的产物就是所要的产品--啤酒。 由于酵母类型的不同,发酵的条件和产品要 求、风味不同,发酵的方式也不相同
其以支链淀粉为主。将酒曲撒上后,首先根 霉和酵母开始繁殖,并分泌淀粉酶,将淀粉 水解成为葡萄糖。醪糟的甜味即由此得来。 醪糟表面的白醭就是根霉的菌丝。随后,葡 萄糖在无氧条件下在真菌细胞内发生糖酵解 代谢,将葡萄糖分解成为酒精和二氧化碳:
黄酒
它是一种以稻米为原料酿制成的粮食酒。不
同于白酒,黄酒没有经过蒸馏,酒精含量低 于20%。不同种类的黄酒颜色亦呈现出不同 的米色、黄褐色或红棕色。
白酒发酵的原理与时间
白酒发酵的原理与时间李寻发酵在广义上是指一切微生物通过代谢活动,使底物的物质成分和结构发生变化的过程。
由此,可以说整个酿酒过程,包括制曲的糖化都属于发酵过程。
白酒酿造工艺中的发酵环节只是狭义上的白酒发酵,是指将蒸好的酒醅在拌曲、堆积后,倒入窖池进行发酵的过程。
有时这个过程也被理解为酒化,就是把酶解后的葡萄糖,代谢成酒精的过程。
所以与白酒发酵有关的书籍和白酒从业人员,介绍白酒生产过程中的发酵环节都只是狭义上的以生产酒精为目的的白酒发酵。
白酒发酵原理主要有三部分组成:第一部分是糖化。
中国白酒酿造原料主要是含淀粉的粮食,淀粉属于几千个单糖分子叠加成多糖分子的结构。
白酒酿造过程中将淀粉降解为酵母菌可以代谢的单糖的过程叫做糖化。
这一反应的化学公式如下:淀粉分子和水分子通过淀粉酶转化为葡萄糖分子。
第二部分是酒化。
酒化就是前面所说的狭义上的白酒发酵环节,化学公式如下:其中葡萄糖转化酒精的过程也叫EMP途径。
这是酒精的生产理论公式。
糖化和酒化是酒精的生产理论,白酒生产经常引用。
白酒属于复杂的混合水溶液,里面除了酒精,还有酸类、酯类、醛类、醇类、芳香类化合物、硫化物等微量成分。
这些微量成分的产生机制比较复杂,目前科学认识到的主要成分的生物化学反应过程如下图。
通过现在的色谱检测,已经发现了1000多种微量成分,这些物质都是由酿酒粮食中的淀粉、蛋白质、脂肪、果胶质、纤维质、糖类等成分转化而来,未来随着检测技术的提高,可能会发现更多的物质存在。
白酒中的主要成分乙醇有生产理论支持,就是前面讲过的糖化和酒化过程,以此产生的工程应用就是酒精工艺。
现在的白酒的生产理论是酒精理论,这个理论只是部分适用于白酒,只能用于解释酒精的产生过程,白酒中的其它微量成分的生物化学理论还是不完整的,其科学理论还要继续探索。
因此现在白酒生产还是主要依靠传统生产积累的经验,人的感官品评、实验来摸索调整生产参数。
酒精理论无法完全解释白酒生产过程中的反应。
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3.1酵母生长周期
3.2酒精发酵(AF)
C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2CO2 + Q
葡萄糖乙醇二氧化碳
除乙醇外, 在酒精发酵也会产生,其他几个化合物如高级醇、酯、甘油、丁二酸、双乙酰、乙偶姻、2,3-丁二醇。
3.3甘油丙酮酸发酵
甘油是干葡萄酒的第三个主要成分(次于水和乙醇)。
它的浓度通常是6-10g/L,提高葡萄酒的质量,因为它带来甜蜜和口感的感觉。
甘油主要产生在酒精发酵的第一步,当酵母的增长,他们需要大量的丙酮酸增加生物量。
每次使用丙酮酸分子anabolically,NAD +赤字产生,必须通过甘油丙酮酸途径恢复。
此外,酵母生产甘油作为对高渗透压力的保护者。
甘油生产可能是由两个主要机制: (1)最初的乙醇脱氢酶缺乏,导致减少的不平衡的等价物(2)
必须的初始糖含量高(20%),导致渗透压力和甘油生产的反应。
甘油含量的增加经常需要,但酒菌株构建通常为此也生成醋酸,使其浓度增加。
3.4氮代谢
酿酒酵母只能使用氨和AA。
脯氨酸可以吸收酿酒酵母只有在有氧条件下。
可同化氮(EAN):所有的氨和氨基酸、脯氨酸除外。
这种EAN可以简单地利用甲醛指数决定的。
EAN < 130 mg / l严重影响酒精发酵的正确发展,过量的氮会导致不可吸收残留氮的存在(微生物不稳定、氨基甲酸乙酯&生物胺)。
迄今为止, 酿酒酵母中的15运输AA系统已利用原子吸收光谱法确定,耦合的进入一个质子。
这种质子必须送到细胞外部以维持细胞自动调节。
铵和氨基酸的吸收:主动转运,因为它通过H + -ATP酶消耗ATP。
缺乏足够的EAN可以使酵母使用硫原子吸收光谱法(半胱氨酸和蛋氨酸),释放出氢亚硫酸盐和硫醇。
建议补充盐铵不仅避免发酵停滞和缓慢发酵,也减少异味。
AA组成之间的关系描述了葡萄和葡萄酒的最终的芳香成分
3.5氧气和脂类的生物合成
然而,有一些重要的生物合成途径,使用氧气作为基质,例如植物固醇和不饱和脂
肪酸
在第一阶段的酒精发酵(发展阶段),酵母细胞增殖活跃,需要建立新的等离子体膜。
因此,酵母必须合成大量的植物固醇,脂肪酸和磷脂。
固醇的合成甲羟戊酸途径:这个途径的关键阶段由角鲨烯单氧酶催化,它使用氧气作为酶作用物,将角鲨烯转换成角鲨烯2、3、环氧化物。
之后,角鲨烯环氧羊毛甾醇环化酶催化作用第一固醇的合成途径,羊毛甾醇。
后来,羊毛甾醇是用来获得麦角固醇(酿酒酵母主要固醇)。
这个复杂的过程是由多酶复合体,脂肪酸合成酶催化的。
这种酶用作基质乙酰辅酶A和丙二酰辅酶A 生产棕榈酸。
后来,棕榈酸,16个碳原子的饱和脂肪酸,可用于生产其他脂肪酸。
脂肪酸与更多的碳单位,比如estearic酸由棕榈酸通过伸长得到。
不饱和脂肪酸(UFA)需要氧气合成。
在酿酒酵母, 不饱和脂肪酸生产由脱饱和酶催化产生。
这种酶在低温和氧气的存在时合成。
后来,脂肪酸用于合成磷脂,插入到原生质膜。
缺乏氧气有时可能会导致发酵停滞和缓慢的发酵。
发酵时葡萄汁建议在指数增长阶段进行通气。
为了鼓励酵母来构建他们的膜,避免微生物发酵,所有微生物都需要保持足够的流动性的膜。
血浆的膜的流动性明显受温度和乙醇浓度的影响。
白葡萄酒低温发酵(14~18oC) ,发酵过程为保留果实香气而不通氧。
为保持细胞膜的流动性,细胞合成中分子饱和脂肪酸(作用同长链不饱和脂肪酸)。
后者有毒性,分泌到胞外后降低酵母活力、终止酵母发酵。
红葡萄酒发酵温度高(28~30oC) ,前期醪液循环以加强色度浸提,期间氧进入醪液,所以不影响酵母生长代谢。
乙醇大幅改变膜的流动性。
在这种情况下,酿酒酵母必须增加固醇和不饱和脂肪酸的比例来弥补这种效应,从而增强其耐乙醇。
红色酿酒,这些变化可以做没有问题,因为在灌装过程中引入了氧气。
然而,如前所述,白葡萄酒通常不曝气,在这种情况下,缺氧可能很难适应乙醇酵母。
3.5发酵停滞和缓慢发酵
1。
非常高的糖浓度:
原因:过度糖浓度、乙醇的过度集中。
解决方案:建议使用高耐乙醇的酵母。
2、极端温度:
原因:温度过低,酵母数量不足;温度过高(> 30◦C)发酵面临停止的危险。
解决方案:保持温度。
3、完整的乏氧生活:
建议通气,至少在指数增长阶段。
3.6其他酒精发酵的发酵产物
1、双乙酰、乙偶姻、
2、3-丁二醇
由丙酮酸和乙醛的冷凝→乙酰乳酸 (脱碳酸基):→双乙酰(氧化) →乙偶姻(还原)
乙偶姻,特别是双乙酰散发一种黄油气味,可能导致葡萄酒的香气。
2。
乙醛:酒精发酵的中产物,通过丙酮酸进行脱羧反应。
乙醛主要是减少乙醇,但小数量的可能释放到葡萄酒。
乙醛可以通过乙醇的化学或生物氧化产生。
香味:老化、氧化
3、乙酸:酒中主要挥发酸。
它的高浓度散发醋气味和一种不愉快的感觉。
醋酸可能由酵母、乳酸菌(实验室)和醋酸菌(AAB)产生。
通常酿酒酵母在酒精发酵中生产少量的醋酸 (0.1 - -0.3 g / l)。
发酵停滞&缓慢发酵可以生成大量的这种酸——实验室或酵母产生更多的醋酸通过水解乙酰辅酶a(正常)。
4、高级醇:通过氨基酸的代谢分离产生。
通过氨基酸脱羧和减少,相应的酮酸的碳骨架不同时产生高级醇。
高级醇通常低于检测极限但他们是一些酯的前体,这有很大的感官冲击。
5、酯类:由酰基辅酶a和醇与醇间的酰基转移酶合成
有两种类型的葡萄酒中酯类:醋酸纤维素较高的醇类和脂肪酸酯和乙醇。
第一组:由乙酰辅酶a和不同高级醇合成。
这些酯散发不同的气味:胶水(乙酸乙酯),香蕉(乙酸异戊酯)或玫瑰(醋酸苯乙醇)。
另一组的酯是合成不同酰基辅酶a和乙醇。
不同的脂肪酸酯和乙醇给水果香气。
所有的酯类,除了乙酸乙酯,给了一个令人愉快的气味和积极贡献葡萄酒香气。
其他酯类:如乳酸乙酯和琥珀酸二乙酯浓度在正常没有任何感觉的影响。
6琥珀酸:琥珀酸定量第三酒精发酵的产物。
一些作者认为琥珀酸是合成通过柠檬酸循环尽管其功能严重限制。
然而,其他作者认为这个周期在发酵条件无效。
在任何情况下,琥珀酸存在于酒的浓度在0.6和1.2 g / l,这大大有助于葡萄酒的酸度。
酿酒酵母也释放到酒中其他酸如乳酸,异戊酸和异丁酸,脂肪酸,等等,但只有在
低浓度。
4-乙烯基愈创木酚
当阿魏酸在阿魏酸脱羧酶作用下脱羧基,产品4-VG,丁香的独特香味。
啤酒菌株的酶不存在和大多数啤酒酵母菌菌株,但存在于野生酵母,所以4-VG在大多数啤酒的存在肯定受野生酵母污染的迹象。
4、营养不良: 缺乏某些营养物质,氮、维生素、矿物质等。
酵母催化剂的添加,盐铵(磷酸和/或硫酸),硫胺素。
催化剂从酵母准备并提供其他几个有趣的物质,如植物固醇,不饱合脂肪酸,矿物质,泛酸等等。
这些催化剂在发酵后期非常有用。
5、抗真菌物质的存在:
原因:含有杀虫剂残留严重影响酒精发酵。
解决方案:葡萄园的治疗必须密切检查。
6、中链脂肪酸的存在:
原因: 中链脂肪酸减少酵母生存能力,甚至阻止酒精发酵。
这个问题在白色的酿酒更为普遍,因为酒精发酵通常是在低温和无通气。
解决方案:酵母外壳从外界吸附中链脂肪酸和提供固醇&不饱和脂肪酸。
他们可以用作其(20 g / hl)或 (40 - 50 g / hl)发酵停滞和缓慢的发酵有效。
7、微生物之间的拮抗作用:
不同微生物需要不同的营养
然而,有时甚至土著酵母或细菌生长和能引起感官的偏差甚至导致发酵停滞和缓慢的酒精发酵。
当介质的pH值高时这个问题更大,因为二氧化硫的杀菌效果就没那么有效了。