什麼是酒精醱酵？~我們所知的有那些~請舉例~ - 酒精
By Hedwig
at 2005-08-27T00:00
什麼是酒精醱酵？~ ~ 我們所知的有那些 ??~ 請舉例 ~
酸酸甜甜的糖醋排骨、略帶酒味的冰醉雞、色深味濃的紅燒魚…..一道道常見可口的佳餚，都少不了一些調味料。簡單介紹酒、醋等調味料的製造方法及有關的問題和實驗。
酒和醋，自古以來即是東西方人常用的調味料，只是當時沒有機器和良好的設備來大量生產。人們無意間發現自然醱酵的現象，於是研究製造方法改良設備。酒是經過酒精醱酵而成，醋是經由醋酸醱酵產生的。至於醬油、味噌等的製造，也是應用醱酵的原理，只是原料略有不同而已。現在我就簡要的分項敘述製造過程。
什麼是酒精醱酵？
一般人都知道，利用葡萄可以做成葡萄酒、梅子也可以做成梅子酒，同時還有許多水果如鳳梨、李子、楊桃、金桔等也都可做成水果酒；此外，糯米可製紹興酒，高粱可製高粱酒，麥芽可製啤酒。種類不下千百種的酒，製造的基本原理都是用酒精醱酵法製成的，我們可用一簡單的公式表示如下：
現在，讓我們想想，水果是不是含有糖分？所以它們可以做為酒精醱酵的原料。但米、麥、高粱等五穀類的種子是富含澱粉類的食品，這類物質在水分和另一種酵素的幫助下，仍然可以變成糖類，因此也可以做為製造酒的原料。
水果酒做法:
材料：
葡萄、砂糖、玻璃甕附蓋子、塑膠袋、塑膠繩。（如圖）
步驟：
先把玻璃甕及蓋子清洗乾淨並晾乾（一定要乾燥以後才能用）。
把葡萄用剪刀連一小段果蒂一粒粒的剪下，用清水清洗即可，再晾乾或用紙巾擦乾（儘量不要把葡萄的皮剪破）。
把晾乾的葡萄放進玻璃甕裡，鋪一或兩層葡萄就撒入少量砂糖，就這樣一層葡萄一層糖，裝到半滿或三分之二滿即可。
若要短期內做成酒，可稍擠裂葡萄再倒進二至三瓶米酒，用蓋子蓋緊玻璃甕。
甕口用塑膠袋包緊用塑膠繩綁緊，標明封罐日期後放在陰涼處約四個月（依溫度而定，冬天可能需半年）。
貯存期間不用開甕，只要看見葡萄果粒上的果皮脫水變皺，就證明葡萄正在慢慢地醱酵了。此時千萬不可以打開甕蓋，因為醱酵期間的酵母菌是一種經常讓人使用而沒有毒性的微小生物（但有些微小生物卻有毒性），它們生活的環境是不需要空氣中的氧，不像黴菌類等菌類需要少量空氣來維生。萬一打開甕蓋，就會讓氧氣進去，同時也增加黴菌進入的機會。
封存半年之後，把果皮、殘渣用消毒過的紗布濾掉，再放在陰涼處密封貯藏，風味會更香醇。濾後的果粒可加些糖醃漬，放在冰箱裡當零食慢慢享用。
葡萄果皮上存有多量的酵母菌，它可幫助醱酵製成酒所以洗滌時用清水洗滌即可；此外製酒時糖量的多少，依葡萄的甜度及個人的喜好而定，一般一斤葡萄果粒約三至四兩的糖就足夠了。
酒的發酵種類 酒類之發酵可分為「單式醱酵」及「複式醱酵」。前者是以含糖的原料經酵母進行酒精醱酵而釀成，例如：葡萄酒及各種果實酒類；後者是含澱粉的原料經糖化及酒精發酵作用而釀成。而複式發酵又可再分為「單行複醱酵」及「並行複醱酵」二種。單行複醱酵如啤酒，乃先糖化後再醱酵；而並行複醱酵則採糖化及醱酵同時進行，例如：米酒、紹興酒、清酒等。目前之單行複醱酵多屬低濃度醱酵，而並行複醱酵則多屬高濃度醱酵。以化學反應方式而言。並行複醱酵反應過程就如下： 液化、糖化 發酵 澱粉 → 葡萄糖 → 酒精之連續反應。各反應物、生成物之濃度，在一定之反應速率下，逐漸進行著，蒸米澱粉經由酵素轉變為葡萄糖之同時，酵母將其醱酵產生酒精，以保持葡萄糖濃度不至於太高而抑制酵母菌之醱酵。由於糖化與醱酵係同時進行，因而醱酵醪之濃度可大為提高，可使最後酒精度達20%。 製程操作原則 由於糖化菌之酵素之耐溫性較低，因此米麥麴必須待原料蒸煮、糊化、冷卻後才能加入，而冷卻的過程須注意衛生以防雜菌污染。又因為是開放式醱酵，因此必須適當控制適合有益微生物生長之環境，以及有效抑制污染雜菌之生長。由於醱酵濃度高（釀造酒米與水之比例約為 1：2），散熱不易，故關鍵在於品溫之調節，因此通常選擇於溫度較低的季節中進行。此外，於低溫下醱酵，有利於生成高濃度酒精，同時低溫下醱酵較能產生較佳的香氣和口味，可見製酒醱酵溫度之掌握與控制，實為成功與否之關鍵。醱酵完成時，酒槽中的酒粗已完全下沈，上層酒液已澄清並透明黃亮，味覺上已有較濃的酒味，口氣清爽，餘味微苦，酸度適宜，聞之有正常的新酒香氣。理化指標上糖度、酒精度與酸度已趨於定值，這時即可壓榨。 酒中成份及風味變化 醱酵之主要微生物包括糖化菌和酒類酵母菌。糖化菌主要的作用在於糖化，酵母菌的主要作用在於酒精醱酵，二者均會產生風味物質。含澱粉的原料經蒸煮糊化後，可被糖化菌的酵素分解產生可醱酵性糖（主要是葡萄糖）及其他成分。酵母菌則利用這些分解產物生長繁殖，於嫌氣狀態下可將葡萄糖發酵產生能量，並同時產生酒精、二氧化碳及一些風味成分。醱酵過程中主要成分之變化包括：1. 澱粉的糖化產生糖分。2. 糖分進行酒精發酵產生酒精(乙醇)及二氧化碳。3. 糖及其他物質經微生物作用產生各種有機酸。4. 蛋白質之分解產生胺基酸，胺基酸經酵母菌作用產生多元醇。5. 脂肪的分解產生甘油和脂肪酸。6. 醇與酸經酵母菌作用或化學反應可產生酯類。各種小分子之間又會進行反應以產生各種風味成份，因而增加酒中成份的複雜性。醱酵完成的新酒殺菌後儲存於甕或不鏽鋼桶中，經適度熟成調和成色香味俱全的酒，醱酵後輕壓榨的新酒帶有翅香，口感辛辣，並殘留二氧化碳刺激味，隨著熟成時間經過，辛辣刺激味漸失，此過程最大的特色是色度明顯增加，稱為熟成之著色，風味愈趨圓熟醇和，並逐漸提升酒的附加價值。而且因為菌種的不同、原料的不同或醱酵條件不同，產生的中間產物和比例也不同，致使酒的種類繁多風味各異。理論產酒精率 由酒精醱酵的基本反應式知澱粉完全水解為葡萄糖，經醱酵所產的純酒精，即為澱粉的理論產酒精率。 (C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6 → 2n C2H5OH + 2n CO2 澱粉 水 葡萄糖 酒精 二氧化碳即每 162.15g 澱粉可產生純酒精 92.14g，則澱粉的理論產酒精率為 56.82 % (W/w)。但實際上澱粉不是完全用來生產酒精。 【實例】 一般醱酵是以液態方式進行，但是固態方式的醱酵，亦是早已成熟的技術，例如以麴菌製酒。在70年代能源危機時，酒精醱酵曾是非常重要的醱酵程序，因為可製得酒精做為液態燃料使用。今日，它再度成為重要的主題，是因為可做為環保汽油的添加劑。除此之外，製酒工業亦是醱酵技術的應用，而其使用的微生物主要含有酵母菌，尤其是以菌屬名Saccharomyces為主，其中最常用的菌種則是Saccharomyces cerevisiae。一般使用的菌為混合菌，除了要能大量分泌酒精外，也要對高濃度的酒精具有抗性，而且有的菌分泌之代謝產物會影響酒的風味。以啤酒而言，其風味除了與菌種有關外，啤酒花也是很重要的因素，當然原料與水質都會造成影響。如國人口碑最好的台灣啤酒，即佔有相當大的市場，而黑麥啤酒也是獨具風格，甚至在啤酒中添加各種不同成份造成不同口味的啤酒，亦是獨樹一格。因製程的下游沒有蒸餾的部分，故酒精成份較低，除了啤酒是非蒸餾酒外，香檳、紅 (白) 葡萄酒均不是蒸餾酒，故酒精度較低。而經蒸餾的酒，其酒精度較高，例如高梁、茅台、白蘭地等均是酒精百分比40 % 以上的烈酒。一般啤酒與生啤酒 (如台灣尚青的啤酒) 的區分，在於製得成品之加溫滅菌與否，若不予以滅菌處理者即是生啤酒。 其他食品醱酵的例子不勝枚舉，例如由牛乳可製得乳酪 (cheese)；在麵包的製作過程中，其膨脹度可經由加入酵母粉 (仍是酵母菌) 而得到適當的效果，當然麵粉的筋度與攉麵的情況也是重要的因素。風行多年的養樂多即是含活性乳酸菌 (Lactobacillus)的飲料，並已有多種類似的健康飲料相繼被推出，如益菌多、比菲多等。此外，醋 (vinegar)可經由醋酸醱酵而製得，而其主成份中因含有多種必需胺基酸 (amino acid)，故對人體有益，也因其成份的差異，所以有各種不同的醋產品衍生而出，而使用的主要菌屬為Acetobactor。 台灣製糖工業亦是不可忽略的，提到製糖工業首推台糖的製糖程序。此外，在果糖製程中不可或缺的是不同種類的醣化酵素(將多醣類水解成單醣)及異構化酵素(將醛糖類單醣轉化成酮糖類單醣，因果糖為酮糖類的單醣)，而這些醣化酵素一般可經由醱酵以菌屬Bacillus進行量產而取得。食品添加劑中的檸檬酸亦可經由醱酵進行量產，而味精的製程亦是台灣早期的醱酵工業中不可忽略的。
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