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|白酒發酵的原理與時間

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白酒發酵的原理與時間原創 李尋

發酵在廣義上是指一切微生物通過代謝活動 ， 使底物的物質成分和結構發生變化的過程 。 由此 ， 可以說整個釀酒過程 ， 包括制曲的糖化都屬于發酵過程 。 白酒釀造工藝中的發酵環節只是狹義上的白酒發酵 ， 是指將蒸好的酒醅在拌曲、堆積后 ， 倒入窖池進行發酵的過程 。 有時這個過程也被理解為酒化 ， 就是把酶解后的葡萄糖 ， 代謝成酒精的過程 。 所以與白酒發酵有關的書籍和白酒從業人員 ， 介紹白酒生產過程中的發酵環節都只是狹義上的以生產酒精為目的的白酒發酵 。
白酒發酵原理主要有三部分組成：
第一部分是糖化 。
中國白酒釀造原料主要是含淀粉的糧食 ， 淀粉屬于幾千個單糖分子疊加成多糖分子的結構 。 白酒釀造過程中將淀粉降解為酵母菌可以代謝的單糖的過程叫做糖化 。 這一反應的化學公式如下：

淀粉分子和水分子通過淀粉酶轉化為葡萄糖分子 。
第二部分是酒化 。
酒化就是前面所說的狹義上的白酒發酵環節 ， 化學公式如下：

其中葡萄糖轉化酒精的過程也叫EMP途徑 。 這是酒精的生產理論公式 。
糖化和酒化是酒精的生產理論 ， 白酒生產經常引用 。 白酒屬于復雜的混合水溶液 ， 里面除了酒精 ， 還有酸類、酯類、醛類、醇類、芳香類化合物、硫化物等微量成分 。 這些微量成分的產生機制比較復雜 ， 目前科學認識到的主要成分的生物化學反應過程如下圖 。

通過現在的色譜檢測 ， 已經發現了1000多種微量成分 ， 這些物質都是由釀酒糧食中的淀粉、蛋白質、脂肪、果膠質、纖維質、糖類等成分轉化而來 ， 未來隨著檢測技術的提高 ， 可能會發現更多的物質存在 。
白酒中的主要成分乙醇有生產理論支持 ， 就是前面講過的糖化和酒化過程 ， 以此產生的工程應用就是酒精工藝 。 現在的白酒的生產理論是酒精理論 ， 這個理論只是部分適用于白酒 ， 只能用于解釋酒精的產生過程 ， 白酒中的其它微量成分的生物化學理論還是不完整的 ， 其科學理論還要繼續探索 。 因此現在白酒生產還是主要依靠傳統生產積累的經驗 ， 人的感官品評、實驗來摸索調整生產參數 。
酒精理論無法完全解釋白酒生產過程中的反應 。 酒精理論中酒化主要靠酵母菌 ， 而白酒釀造中的高溫大曲由于品溫過高 ， 酵母菌已經無法存活 ， 但仍然能夠出酒 。 研究人員發現可能有一些耐高溫的細菌可以使葡萄糖類發生酒化反應 ， 現在這類耐高溫細菌的出酒率還沒有可以量化的數據模型 ， 所以還需要繼續探究 。
第三部分是白酒的發酵時間 。
過去的基礎教科書中 ， 各種香型酒的工藝設計給出的標準發酵時間相對比較短 ， 比如清香型白酒的發酵時間是28天；老白干香型的發酵時間是12～14天；鳳香型的發酵時間是14天 。 在實際生產中 ， 各酒廠都延長了發酵時間 ， 清香型白酒延長到了40天；老白干香型延長到了一個月；鳳香型也延長到了一個月 。
過去的標準發酵時間主要是依靠酒精產出率得到的 ， 當酒精產出率達到最高時 ， 就認為酒化過程已經完成 ， 可以進入蒸餾階段 。 這樣蒸餾出的酒 ， 出酒率高 ， 但是酒的香氣口感比較欠缺 ， 酒質不高 。

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