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大麥釀酒為何會發酸、發糊、發臭?

由 大麥世界 發表于 美食2023-01-17

上一期我們已經介紹了我們大麥在加熱過程中,是如何透過糊化、液化和糖化變成醪液的。這期來講講大麥釀酒為何會發酸、發糊、發臭?

其實發酸是因為發酵反應,發糊是美拉德反應,發臭是異葎草酮氧化反應。

圖1:美拉德反應後的麥芽

發酵反應

醪液中富含可被髮酵的葡萄糖,葡萄糖發酵才能夠變成酒,這是常識,酒裡面酸酸甜甜就是源於發酵後的我。

發酵過程主要分為以下4個階段:

①葡萄糖磷酸化,生成活潑的1,6-二磷酸果糖

(FDP

)。這是一種天然存在的糖-磷酸分子,一般只以相對低的濃度存在於細胞內,如果被人類提取,可以製成防治心絞痛的特效藥。

②1,6-二磷酸果糖分裂為2分子磷酸丙糖。

磷酸丙糖是光合作用中最先產生的糖,這種糖可以被不同的酶反應成不同的中間物。

③磷酸丙糖在醛縮酶的作用下生成3—磷酸甘油醛,經氧化,並磷酸化,生成1,3-二磷酸甘油酸。然後將高能磷酸鍵轉移給二磷酸腺苷(ADP),以產生腺嘌呤核苷三磷酸(ATP),再經磷酸基變位和分子內重排,結合ATP的一個高能磷酸鍵,變成丙酮酸。

這一過程不僅活化了葡萄糖,有利於它進一步參與合成與分解代謝,同時還能使進入細胞的葡萄糖不再逸出細胞。

④酵母菌在無氧條件下,將丙酮酸繼續降解,生成酒精。

由葡萄糖發酵生成酒精的總反應式為:

圖2:發酵方程式

以上化學反應均來自高中化學,沒看懂的請重回學校。經過以上的發酵,酒精就產生了。

美拉德反應

關於美拉德反應,我們在之前的文章

《啤酒之魂,口味因你不同》

中已經介紹過,這個反應主要是在特種麥芽烘焙的時候發生的,人類在嘗的時候有一種焦糊味就是美拉德反應,當然,反應後的麥芽們看起來也會非常美味,勾起你的食慾。

美拉德反應過程基本可分為3個階段:

階段①:該階段主要包含羰胺縮合和重排反應。在羰胺縮合階段,還原糖的半縮醛羥基與胺類物質的氨基進行縮合形成亞胺,進而生成席夫鹼(Schiff Base),席夫鹼經環化生成N-葡萄糖基胺。隨後,糖基胺將進一步發生重排過程,透過2-烯醇化反應致使糖基胺羰基轉移,最終生成重排產物,醛糖胺的重排產物為Amadori 分子重排產物(ARPs)。(對應圖中階段①)

階段②:該反應階段是風味物質的產生階段,主要包括三條反應路徑,分別是:

i:2-烯醇化反應;(對應圖中階段②的i)

ii:3-烯醇化反應;(對應圖中階段②的ii)

iii:Strecker 降解反應。美拉德中期階段生成的二羰基化合物與氨基酸發生降解反應,產生二氧化碳和相應的醛,該反應被稱為Strecker降解反應。(對應圖中階段②的iii)

階段③: 此階段相當複雜。主要包括醇醛縮合、醛氨聚合、環化反應等,在胺的催化下,醛酮發生羥醛縮合反應生成不含氮的聚合脫氫、重排、異構化等一系列反應也可生成類黑素。該反應過程伴隨著共軛體系的形成與增加。類黑素結構尚不明確,含氮量很少,其反應機理尚未明確,但鹼性條件下褐變加強。目前已知的結構組成有不飽和咪唑、吡嗪、吡咯、吡啶類的雜環等。(對應圖中階段③)

圖3:美拉德反應示意圖

美拉德反應的程度與反應PH值、加熱溫度、加熱時間、反應過程中的金屬離子含量、糖類及胺類化合物的含量相關。

PH值越高,反應速度越快,加熱溫度越高時間越長,顏色越深。

異葎草酮氧化反應

人類會發現一個很奇異的現象,就是啤酒放久了後,會有一股尿味,

這個味道叫日光臭。

日光臭產生的原因啤酒花中自帶葎草酮,這是酒花風味的重要來源。在麥芽汁煮沸時,葎草酮透過異構化反應轉化為異葎草酮。它的異已烯側鏈被400—500nto波長的光分解生成3—甲基—2—丁烯烴基,

可以與啤酒中蛋白質反應產生硫化氫,反應生成3—甲基—2—丁烯—1—硫醇。這玩意特別臭

以上就是大麥在釀酒過程中產生的化學反應,沒看懂的人類,需要收藏反覆學習。

TAG: 反應拉德階段生成發酵