酿酒的糖化环节是怎样的?
酿酒起源于自然发酵,同时也就意味着早期的酒都是发酵酒,而现在称为白酒的蒸馏酒是相对较晚时期才出现的。为了把问题说明白,我们还得先了解清楚酿酒的原理与工艺。
酿酒,按照现在的科学认识讲主要包括两个环节:一是糖化,另一则是酒化。
酿酒的糖化环节是怎样的?
所谓糖化是把粮食中的淀粉((C6H10O5)n)转化为单糖(葡萄糖C6H12O6)的过程,起转化作用的微生物主要是霉菌(现代液态酒发酵工艺改以“酶”作为糖化剂)
所谓酒化是将已经形成的糖进一步分解,转化为乙醇(C2H5OH)的过程,这一过程中起作用的微生物主要是各类酵母菌(现代酒精工艺用人工制备的酵母作为发酵剂)。在酒化的过程中,不仅会代谢出乙醇,还会代谢出别的酸类、醇类和酯类,这些成分约占白酒总成分的2%,却是最主要的生香呈味物质,生成这类物质的主要微生物是各类细菌,如己酸菌、乳酸菌等。
糖化、酒化两个过程合起来称为发酵(注:酒是发酵出来的,但发酵出来的不一定是酒,发酵的概念很宽泛,泛指一切微生物活动,酱油、醋、酸奶等也都是发酵的产物)。
发酵出来的粮酒混合物称为酒醅(固态)或酒醪(液态),这里乙醇的含量一般不超过15%,超过这个比例,酵母菌就死亡了,不会再进一步代谢出酒精。从发酵好的酒醪中过滤、杀菌后的酒就可喝了,这种酒为发酵酒,中国传统的黄酒就是发酵酒,北方以小米、糜子等为原料,南方以大米、糯米等为原料,发酵时间短的呈乳白色,发酵时间长或陈贮时间长了,颜色会变黄且会不断加深,这可能是黄酒这一名称的由来。
中国传统黄酒和白酒发酵用的糖化剂和酒化剂是同一个东西:酒曲,以大麦、小麦、豌豆等制成的大块曲叫大曲;以大米等制成的小颗粒的曲饼称为小曲。1949年后,我国又从鬼子国学习了麸曲,即以糠皮、麦麸为原料制曲,以节约粮食。
所谓糖化和酒化这两个环节,是现代微生物学出现后才有的概念,现代酒精工业中,糖化和酒化是两个工艺环节,糖化剂为酶,发酵剂为人工制作的酵母,反应容器是封闭的,以排除外界环境中微生物的干扰,称之为封闭式单边发酵。而中国传统酿酒不知道这些,用的糖化剂和发酵剂都是酒曲,酒曲的制作过程,是将大麦、小麦、大米等粮食煮熟后放在开放的环境中,使其自然接受空气和周边环境中的各种微生物,发霉变质、干化,这个过程叫“自然接种”。
将酒曲粉碎和新蒸好的酒粮搅拌混合后入窖池发酵,酒曲中的微生物就进入酒粮中,起到糖化和酒化的作用,发酵过程中的一些环节是开放的,以进一步接受环境如空气、窖泥中的微生物菌种,这套工艺就是所谓“双边开放式发酵工艺”,乃边糖化、边酒化,两者同时进行之意也。开放式双边发酵一直是受到环境影响的,而环境因素有不可预期及不可控之处,这使中国传统酒形成了风味丰富且多变的特点。
蒸馏法是将酒醅或酒醪中的乙醇提纯的过程,乙醇(酒精)的沸点为78.5℃,水的沸点是100℃,在水还没有沸腾时,乙醇先汽化了,将其冷凝后接取的液体就是高浓度的酒精,多次蒸馏后的酒精可达到90%的纯度。甲醇(CHOH)的沸点是64.7℃,比乙醇还低,也就是说它比乙醇更早化为气体,也更早冷凝出来,富集在酒头里,酒头里乙醇更多,浓度高达65°以上。传统白酒工艺中有“掐头去尾”之说,所谓“掐头”是指扔掉“酒头”,主要是除去毒性大的甲醇。乙醇的沸点低,凝固点也低,为-114.1℃,所以也可以用冷冻法提纯乙醇,即将酒醪降至冰点以下,水先结冰,将其取出,反复冷冻,也能提取纯度较高的乙醇。
据说,国外那些酒精度高达60多度的精酿啤酒,就是这么制作出来的。人们发现,无论是蒸馏酒还是发酵酒,放置一段时间后饮用口感都更佳。以白酒为例,放置的过程酒体继续发生物理化学反应,包括酒精的挥发(酒精度数自然就下降了),酸的酯化,分子的缔合、缩合等。总之,越是陈放的酒口感越柔和,香味也更复杂浓郁,这个工艺叫“陈化老熟”。当然,也不能无限期地陈化老熟,一般在五十年内,酒是越陈越好喝。
发酵、蒸馏、陈化老熟,这一完整的过程称为酿酒,而所谓“陈酿”,一定要有一定年头的陈化老熟时间,否则不能称之为陈酿。