白酒糖化发酵机理(5)

2019-04-15 20:35

RCH(NH2)COOH + H2O

RCH2OH + NH3 + CO2

例如:

(CH)CHCHCH(NH)COOH + HO CH33222

CH3(CH3)CHCH(NH2)COOH + H2O

CH3(C2H5)CHCH(NH2)COOH + H2O

异亮氨酸 缬氨酸 亮氨酸

CH3(CH3)CHCH2CH2OH + NH3 + CO2

异戊醇

CH3(CH3)CHCH2OH + NH3 + CO2

异丁醇

CH3(C2H5)CHCH2OH + NH3 + CO2

活性戊醇

正丙醇可由苏氨酸生成,也可由糖代谢中α-酮丁酸生成。 2、由糖代谢生成

由糖代谢生成丙酮酸,丙酮酸与氨基酸作用,生成另一种氨基酸和另一种有机酸(α-酮酸);该有机酸脱羧变为醛,再还原成高级醇。例如:

酵母菌生成杂醇油的组分和含量,与原料、菌种、种量、酒醅成分及发酵条件等有关。若原料的蛋白质含量高,曲的蛋白酶活力强,则杂醇油的生成量也较多;乙醇发酵能力弱的酵母菌,产杂醇油量较少,尤其是戊醇的生成量少;酒母用量大时,会迅速将糖分消耗,而对氨基酸的作用不充分,也可大大降低杂醇油的生成量;若酒醅中含有比氨基酸更容易被酵母菌利用的无机氮等氮源时,则能阻止或延迟酵母菌对氨基酸的分解,但蔗糖的存在,却可促进杂醇油的生成;发酵温度及pH值高、醅中含氧量多,均有利于杂醇油的生成;发酵后期,酵母菌自溶时也会产生杂醇油。

丙酮酸 + 胱氨酸

α-酮基异己酸 丙氨酸

脱羧

异戊醛

还原

异戊醇

三、多元醇

多元醇是指羟基数多于1个的醇类,白酒甜味及醇厚感的重要成分。如2,3-丁二醇、丙三醇(甘油)、丁四醇(赤藓醇)、戊五醇(阿拉伯醇)、己六醇(甘露醇)、环己六醇(肌

21

醇)等。其中甘油和甘露醇在白酒中含量较多。

(一)甘油的生成

酵母菌在产酒精的同时,生成部分甘油。酒醅中的蛋白质含量越多,温度及pH值越高,则甘油的生成量也越多。甘油主要产于发酵后期。其反应式为:

2C6H12O6 + H2O 葡萄糖

C6H12O6

葡萄糖

C3H5(OH)3 + CH3CHO + CO2

甘油

乙醛

二氧化碳

2C3H5(OH)3 + CH3CH2OH +CH3COOH + 2CO2

甘油

酒精

乙酸

二氧化碳

糖代谢

羟基磷酸丙糖

+2H

甘油磷酸

磷酸酯酶

甘油

某些细菌在有氧条件下也产甘油。 (二)甘露醇的生成

许多霉菌能产生甘露醇,故大曲中含量较多。甘露醇在大曲名酒、麸曲酒及小曲酒中都有检出。某些混合型乳酸菌也能利用葡萄糖生成甘露醇,并生成2,3-丁二醇、乳酸及乙酸。

(三)2,3-丁二醇的生成

除了前述由混合型乳酸菌可生成该醇外,还有如下4条途径。 1、由双乙酰生成

分两步进行,先由双乙酰生成醋翁及乙酸,再由醋翁如下式生成2,3-丁二醇。

2、由多粘菌及产气杆菌生成

3、由赛氏杆菌(Serratia sp)生成 反应式同上。

22

CH3COCHOHCH3 + AH2

醋翁

还原型辅酶A

CH3CHOHCHOHCH3 + 辅酶A

2,3-丁二醇

C6H12O6

葡萄糖

CH3CHOHCHOHCH3 + H2 + CO2

2,3-丁二醇

氢气 二氧化碳

4、由枯草芽孢杆菌生成 同时生成甘油。

3C6H12O6 2CH3CHOHCHOHCH3 + 2C3H5(OH)3 + 4CO2

2,3-丁二醇

甘油

二氧化碳

葡萄糖

四、酯类物质

白酒中的酯主要是乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯及己酸乙酯,称之为四大酯类。酯是由醇和酸的酯化作用而生成的。其途径有二:一是通过有机化学反应生成酯,但这种反应在常温条件下极为缓慢,往往需经几年时间才能使酯化反应达到平衡,且反应速度随碳原子数的增加而下降。二是由微生物的生化反应生成酯,这是白酒生产中产酯的主要途径。存在于酒醅中的汉逊酵母、假丝酵母等微生物,均有较强的产酯能力。

在啤酒酵母等微生物的生化反应过程中,酸必须先被活化为相应的酰基辅酶A,才

能与乙醇合成相应的乙酯,如下面的通式所示。

RCO~SCoA + R’OH

酰基辅酶A

RCOOR’ + CoASH

辅酶A

催化上述反应的酶称为酯化酶,为胞内酶。 (一) 乙酸乙酯的产生

由丙酮酸脱羧为乙醛,再氧化为乙酸,并在转酰基酶作用下生成乙酰辅酶A;或由丙酮酸氧化脱羧为乙酰辅酶A。乙酰辅酶A在酯化酶的作用下与酒精合成乙酸乙酯。

CH3COCOOH

23

-CO2 CH3CHO

O2

CH3COOH

CoASH

转酰基酶

ATP

CH3CO~SCoA

酯化酶

CH3CH2OH

CH3COOC2H5

(二)乳酸乙酯的产生

乳酸乙酯的合成,符合一般脂肪酸乙酯的共同途径。即乳酸经转酰基酶活化成乳酰辅酶A,再在酯化酶的作用下与乙醇合成乳酸乙酯。 CH3CHOHCOOH

(三)丁酸乙酯和己酸乙酯的产生

丁酸乙酯及己酸乙酯的合成途径,可用如下的反应式表示。 1. 丁酸乙酯的生成。

C3H7COOH CoASH ATP 转酰基酶 CoASH ATP 转酰基酶

C2H5OH 酯化酶

CH3CHOHCO~SCoA CH3CHOHCOOC2H5

C3H7CO~SCoA

C2H5OH 酯化酶

C3H7COOC2H5

2. 己酸乙酯的生成。

C5H11COOH

CoASH ATP 转酰基酶

C5H11CO~SCoA C2H5OH 酯化酶

C5H11COOC2H5

五、醛酮化合物

醛酮类化合物的生成途径很多。如醇经过氧化、酮酸脱酸、氨基酸脱氨、脱羧等反应,均可生成相应的醛、酮。

(一)乙醛的生成

1、由葡萄糖酵解生成的丙酮酸脱羧而成

2、由酒精氧化而成

2C2H5OH + O2

酒精

氧 -2H2

-2CO2

C6H12O6

葡萄糖

2CH3COCOOH 丙酮酸

2CH3CHO

乙醛

2CH3CHO+ 2H2O

乙醛

3、由丙氨酸脱氨、氧化而成的丙酮酸脱羧而成

24

CH3CH(NH2)COOH

丙氨酸

-NH3,+[O]

CH3COCOOH

丙酮酸

-CO2

CH3CHO

乙醛

4、水解、脱氨、脱酸而成的乙醇氧化而成

CH3CH(NH2)COOH

丙氨酸

+H2O

-2H

-CO2,-NH3

CH3CH2OH

酒精

CH3CHO

乙醛

(二)丙烯醛的形成

丙烯醛又名甘油醛。酒醅中含有甘油,当酒醅或醪中感染大量杂菌时,则可产生多量的丙烯醛。其反应途径如下。

CH2OHCHOHCH2OH甘油-H2OCHOCH2丙烯醇-H2OCHOCHCH2丙烯醛CH2OH

(三)糠醛、缩醛、高级醛酮的形成 1、糠醛的形成

半纤维素经半纤维素酶分解成的戊糖,由微生物发酵生成糠醛。

CHOCHOHCHOHCHOHCH2OH戊糖HCHCOCHCCHO + 3H2O 糠醛

白酒中含有糠醛、醇基糠醛(糠醇)基甲基糠醛等呋喃衍生物。糠醛可进一步转化为甲基醛和羟基醛;白酒中可能还存在以呋喃为分子结构基础的更复杂的物质。他们也许均为焦香或酱香的成分之一。

2、缩醛的形成

缩醛由醛与醇缩合而成。其反应通式为:

RCHO + 2R'OH 醛醇RCH(OR')2缩醛 + H2O水

例如

CH3CHO + C2H5OH

乙醛

酒精

CH3CH(OC2H5)2+ H2O

己酸

25


白酒糖化发酵机理(5).doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:必修2第五章曲线运动第6、7节向心力与圆周运动的应用-三校-王成

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: