白酒中的缩醛主要是乙缩醛,其含量高者几乎接近于乙醛。 3、高级醛、酮的形成
高级醛、酮是指分子中含3个碳以上的醛、酮。白酒醅或醪中的高级醛、酮,由氨基酸分解而成。结合前述的有关醇、酸的生成机理,可将由氨基酸分解而生成的产物归纳如下式。
NH3 RCH(NH2)COOH -+ [O] L-氨基酸
+H2 RCH2OH
醇
RCOCOOH -CO2 α-酮酸
RCHO 醛
+[O] RCOOH
有机酸
(四)α-联酮的形成
因2,3-丁二醇虽然是二元醇,但它也具有酮的性质,故通常将双乙酰、醋翁及2,3-丁二醇,统称位α-联酮。2,3-丁二醇的生成机理已在前面论述。
1、双乙酰的生成 有如下3条途径: (1) 由乙醛与乙酸缩合而成
(2) 由乙酰辅酶A和活性乙醇缩合而成
即酵母的辅酶A与乙酸作用形成乙酰辅酶A,再与活性乙醇作用。
乙酰辅酶A + 活性乙醇 酸乙酰 + 辅酶A
CH3CHO + CH3COOH 乙醛
乙酸
CH3COCOCH3+ H2O
双乙酰
水
(3) α-乙酰乳酸的非酶分解而成
由α-乙酰乳酸是缬氨酸生物合成的中间产物。
2.醋翁的生成
醋翁又称α-羟基丁酮或乙偶姻,即3-羟基丁酮。其生物合成的途径有4条。
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丙酮酸 活性乙醛
焦磷酸硫胺素(TPP) 丙酮酸
-CO2
α-酮基异戊酸
活性丙酮酸 α-乙酰乳酸
非酶分解 双乙酰
缬氨酸
(1) 由乙醛缩合而成 CH3CHO + CH3CHO
乙醛
乙醛
CH3COCHOHCH3
醋翁
(2) 由丙酮酸缩合而成
2CH3COCOOH
丙酮酸
CH3COCHOHCH3 + 2CO2
醋翁
二氧化碳
(3) 由双乙酰生成,同时生成乙酸
2CH3COCOCH3
双乙酰
+2H2
CH3COCHOHCH3 + 2CH3COOH
醋翁
乙酸
(4) 由双乙酰和乙醛经氧化生成醋翁 CH3COCOCH3 + CH3CHO + H2O
双乙酰
乙醛
水
CH3COCHOHCH3 + CH3COOH
醋翁
乙酸
实际上,2,3-丁二醇、双乙酰及醋翁三者之间是可经氧化还原作用而相互转化的。
CH3CHOHCHOHCH32,3-丁二醇-H2+H2CH3CHOHCHOHCH3醋翁-H2+H2CH3CHOH酵母还原酶+2H2CHOHCH3双乙酰CH3CHOHCHOHCH32,3-丁二醇
六、芳香族化合物
白酒中的芳香族化合物多为酚类化合物。它们或直接来自于高粱、小麦等酿酒、制曲原料,或在制曲和发酵过程中经微生物转化生成。
(一)阿魏酸、香草醛、香草酸、香豆酸的生成
小麦中含有少量的阿魏酸、香草酸及香草醛。在使用小麦制曲时,曲块升温至60℃以上,小麦皮能产生阿魏酸;由微生物的作用,也能生成大量的香草酸及少量的香草醛。
4-甲基愈创木酚也可以氧化为香草醛:
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OHOCH3O2OHOCH3 + H2OCH34-甲基愈创木酚CH3香草醛
据报道,木质素可在微生物产生的酚氧化酶(漆酶)的作用下,变为可溶性成分;再在细胞色素有关的氧化酶类的作用下,进一步生成阿魏酸、香草醛、香草酸、香豆酸等产物。
CH2OHHCCHOHOCH3C-OCH3OHOHOOCH3HC阿魏酸CHCOOHHC香豆酸CHCOOHOHOCH3OHOCH3OHOCH3CHO香草醛COOH香草酸COOR'香草酸酯
上述反应均可由酵母和细菌发酵而进行。
(二)4-乙基愈创木酚、酪醇及丁香系统成分的生成 1、4-乙基愈创木酚的生成
(1) 由阿魏酸经酵母或细菌发酵而生成 OHOCH3-CO2OHOCH3+H2OHOCH3HCCHCOOHHCCH2H2CCH2阿魏酸4-乙烯基愈创木酚4-乙基愈创木酚
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(2) 香草醛经酵母菌经细菌发酵生成4-乙基愈创木酚 (3) 大曲经发酵后,部分香草酸生成4-乙基愈创木酚 2、酪醇的生成
酪醇又名对羟基苯乙醇。可由酵母菌将酪氨酸脱氨、脱羧而成。 OH+CHCH2COOHNH2酪氨酸H2O水CH2CH2OH酪醇OH+NH3氨+CO2二氧化碳
3、丁香系统成分的生成
据分析,小麦及小麦曲不含有丁香系统成分。而高粱中的单宁经酵母菌发酵后生成丁香醛及丁香酸等芳香族化合物。例如:
OHH3COCH2O(CHOR)5单宁COOH丁香酸OCH3
七、硫化物
白酒中的挥发性硫化物,如硫化氢、二甲基硫及硫醇等,大多来自胱氨酸、半胱氨酸及蛋氨酸等含硫氨基酸。
①硫化氢的生成。除了根霉外,细菌、酵母菌、霉菌大多能分解半胱氨酸、胱氨酸而产生硫化氢。硫酸盐可经一系列酶促作用变为亚硫酸盐,再由还原酶作用生成硫化氢。另外,当酒醅中含有胱氨酸和半胱氨酸时,在高温蒸馏下能与乙醛及乙酸作用,也可生成硫化氢。
②二甲基硫的生成。二甲基硫是通过酵母对蛋氨酸的代谢生成的。
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习 题
一、填空题
1. 白酒中食用香料品种有 、 、 、 四类。 二、是非题
2. 酵母菌能分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、酯化酶等。即有分解作用的酶,又有合成作用的酶。 3. 酒中的酸味物质均属有机酸,酸味适中可使酒体浓厚、丰满。 三、选择题
4. 新型白酒增香调味物来源于
A、酒头B、固态法白酒C、天然D、食品添加剂 四、问答题
5. 简述糖化酶的性能及使用方法。 6. 使用糖化酶酿制白酒应注意什么问题? 7. 什么是液化型淀粉酶?
8. 叙述糖化酶在优质自酒酿造上的应用。
五、思考题
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