把谷物变成酒精是一项复杂的工程。

在整个白酒制造业中,需要保证原料转化为酒精的效率。除了发酵,糖化谷物中的所有淀粉也是一个极其关键的过程。你刚看完书的花(其实是酿酒)。今天,让我们尽可能轻松地和你谈谈威士忌制作发酵过程中淀粉如何转化为酒精的复杂机制。

警告:虽然你的花花毕业论文是关于酿酒技术的,但是花花是个高中以后化学都没考过的理科傻子。请指出任何错误。

发芽大麦的淀粉转化为糖分两步。第一步在醪槽中进行,以转化75%~80%的淀粉,第二步在反洗中进行,以转化剩余的20%~25%的淀粉。

为了保证这两个阶段的成功转化,发芽大麦中存在三种酶,是本文的主角!

大麦的战斗力太强,容易形成和积累酶。

α-淀粉酶和β-淀粉酶首先起作用。这两种淀粉酶会在糖化锅内开始产生化学反应。进入发酵罐后,它们的化学反应会继续进行,尽管它们会由于温度的降低而变弱。剩下的一种,极限糊精酶,名字可能大家都不熟悉,主要是在发酵罐中起作用,分解β-淀粉酶分解淀粉。这三种酶共同作用完成整个转化。

糖化过程始于向磨碎的大麦原料中加入63.5℃的热水。由于酶对温度非常敏感(α-淀粉酶的最适温度高于β-淀粉酶,但β-淀粉酶更耐酸性),63.5℃是α-淀粉酶和β-淀粉酶保证一定活性的温度折中点,也是糖化的最佳温度。随着热水的加入,淀粉开始部分溶解,与酶直接接触,开始反应过程。

糖化锅的最终产品是麦芽汁。我在日本参观酿酒厂的时候喝过一次。太甜了。

α-淀粉酶的作用是将整个复杂的大分子切割成糊精、低聚糖和麦芽糖。β-淀粉酶负责从切割的非还原端切割糖苷(糖苷)以产生麦芽糖和极限糊精。β-淀粉酶的工作量和效率远高于α-淀粉酶。β-淀粉酶和α-淀粉酶的关系就像一个只会切不会缝的猎人和裁缝(好鬼的例子)。经过一些工作,我们得到了很多材料(糖)。

其实同一个淀粉酶在不同生物体内的最佳温度是不一样的,所以酿酒也不是那么容易的。

当这两种酶充分活跃时,淀粉就变成了各种各样的糖,这取决于这种糖里有多少葡萄糖。麦芽糖(二糖)、葡萄糖(单糖)和麦芽三糖(显然是三糖)是大麦芽糖化过程中产生的主要糖类。

但是,单单这两种淀粉酶并不是万能的。β淀粉酶完成工作后,剩余的极限糊精超出了它们的功能范围。这是极限糊精酶的机会。极端糊精酶在糖化过程的高温环境下无法发挥作用,温度相对较低的发酵罐是其主战场。它会切断这些残存的“顽疾”,把它们变成简单的结构,通过上述两种淀粉酶进一步分解糖化。

超大型发酵罐,其中糖化和发酵将同时进行。

为了达到极限糊精酶的最佳温度,从糖化罐中取出的麦芽汁将被热交换器冷却。降温至16-20℃,然后放入发酵罐中。这时,三种酶将协同工作,开始第二轮转化。同时,将酵母放入发酵罐中,转化的糖转化为酒精的过程也将开始。虽然整个发酵过程因酒厂不同而有很大差异,但前面提到的二次转化过程通常在发酵开始后24小时结束(发酵开始后液体酸度增加,抑制酶的活性,酶失去活性时不产生新的糖)。

麦芽中的大块淀粉就是这样一步步变小的。

经过整个发酵过程,麦芽中85%的淀粉会转化为酒精,剩下的就是一些酶无法转化的物质。一吨麦芽经标准糖化发酵后,可产生约420升酒精。

经过蒸馏和木桶陈酿,威士忌就可以放入瓶中了!

其实制造过程的每一步都很有意思。花花想写这个张文,因为她去过酒厂很多次,但她没有真正看到糖化锅,很沮丧。如果有对酒业感兴趣的人,我推荐你看一下张主编的《酒业手册》,会让人觉得从科学的角度看收获很大(而且会觉得自己真的没有学好科学)。总之,好好学习,开卷有益!

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