酿酒是一个复杂的生化反应过程。影响微生物生长发育的环境因素有很多。常见的环境因素包括温度、pH、氧气、搅拌等环境因素。温度起着极其重要的作用。本实验探讨温度对酵母酿造产酒的影响,并测试不同温度下酿酒酵母的出酒率。结果表明,酵母在28时出酒率最高。低温下发酵质量良好。
酿造过程本质上是微生物从原料中吸收营养物质,并通过体内特定的酶系统,通过复杂的生化反应将原料转化为酒精的过程。工业上主要是将马铃薯、谷物和野生植物原料煮熟,使淀粉糊化成溶解状态,然后加入一定量的糖化剂,使溶解的淀粉变成可以发酵的糖(糖化醪)通过酵母。将淀粉转化为糖的过程称为糖化。糖化过程是淀粉酶或酸水解的作用,将淀粉糖化成可发酵的糖。最后,通过酿酒酵母发酵产生酒精。生产中常用的糖化剂有两类:麦芽和酒酵母。在我国,常用酒曲作为糖化剂。酒精是微生物通过糖酵解(EMP)途径分解葡萄糖产生的,是酵母的代谢产物。影响微生物生长的因素有很多,其中环境因素对微生物生长的影响较大。生产中最常见的影响是温度、湿度、氧气、pH、某些重金属离子、乙醇和发酵副产物。温度是影响微生物生长和生存的主要环境因素之一。对发酵影响很大。温度对微生物生长和发酵的影响具体表现在:影响酶活性。每种酶都有一个最佳的酶反应温度。温度的变化会影响酶促反应速率并最终影响细胞物质的合成。影响细胞质膜的流动性。温度高时,细胞质的流动性增加,有利于物质的运输;温度低时,细胞质的流动性降低,不利于物质的运输。因此,温度影响微生物对营养物质的吸收和代谢产物的分泌和运输。影响物质的溶解度。物质只有溶解在水中才能被微生物吸收或分泌。除气体外,物质的溶解度随着温度的升高而增加。随着温度降低,物质的溶解度也降低,最终影响微生物的生长。酿酒酵母是一种嗜温微生物。其最低温度为1-3C,最高温度为54C(几乎致命)。本实验的目的是探讨温度对酵母酿酒的影响,并测试不同温度下酿酒酵母的出酒率。
可见,温度不仅影响酒的颜色,还影响酵母的酶促反应,最终影响代谢物的类型和产量。温度高,颜色深;温度低,颜色浅。温度过高或过低,糖发酵不完全,含糖量高,相对酒精含量低;当温度在26至30之间,特别是28时,糖含量低,相对酒精含量高。原因是温度对酶的结构和组成影响很大,而酶的结构和组成与代谢途径和代谢物的生物合成有关。因此,根据不同的需要和发酵微生物,可以调节温度以获得所需的代谢物或提高产量。
一些研究表明低温发酵效果最好。由于发酵过程比较缓慢,代谢物的反应完全、彻底。营养成分也发酵完全彻底,脂化时间充足,营养价值高,有利于口感和品质的提升。这与本实验的结果是一致的。低温酿造的酒清澈透明,香气浓郁,口感良好。如果要求酒质和口感更好,则发酵时间会延长至20至30天,因此低温发酵周期会较长。工业上常常需要高温发酵。高温发酵具有反应快、发酵快、经济效益高的优点。但它也会影响葡萄酒的口感和品质。需要进一步研究寻找发酵周期短、经济效益高、葡萄酒口感和品质良好的最佳条件。