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1.3 酒化学

酒可以说是一系列复杂化学反应的结果,一般是由含糖的有机物如高粱、小麦、葡萄等经微生物发酵制得。例如,用淀粉酿酒,首先是淀粉糖化反应,即淀粉在淀粉酶的作用下水解为葡萄糖,然后是酒精发酵反应,即葡萄糖在酒化酶的作用下转化为酒精和二氧化碳,其中淀粉酶和酒化酶都来自酒曲中的微生物。这样制得的酒就是所谓的“发酵酒”,发酵酒度数不高。根据酒精与水的沸点不同,将“发酵酒”进一步浓缩蒸馏出酒精,以提高酒的度数。这就是市面上销售的白酒的度数一般都在42°以上的原因了。

1.3.1 酒与化学的关系

“酒文化”可以说是源远流长,历史悠久。在我国数千年的文明发展史中,酒与文化的发展基本上是同步进行的。酒是多种化学成分的混合物,水和酒精是其主要成分,除此之外,还有各种有机物,如高级醇、甲醇、多元醇、醛类、羧酸、酯类、酸类等。这些决定酒的质量的成分往往含量很低,占1%~2%,但种类很多,同时其含量的配比非常重要,对白酒的质量与风味有着极大的影响。

酒精的学名是乙醇,呈微甜味。乙醇含量的高低决定了酒的度数,含量越高,酒度越高,酒性越烈。乙醇的结构简式是CH 3 ─CH 2 ─OH,分子量为46。

糖转化成乙醇的化学反应式:

在酿酒过程中,如果米酒中的酒精与空气中的氧气发生氧化反应,就会转化成醋酸和水,因此就会变酸,即乙醇转化为乙酸。

化学反应方程式:

一般酿酒时,常将富含淀粉的植物果实,如大米、玉米、高粱等蒸熟,然后在酒曲(含有糖化酶、酒化酶)中加入少量冷开水调成浑浊液,再与蒸熟的食物混合均匀。放在30~40 ℃环境下,发生的反应如下:

此时,为验证是否有葡萄糖生成,可取出少量生成物和新制氢氧化铜混合加热,若有红色沉淀生成,则证明得到了葡萄糖。若还要知道淀粉是否完全转化为葡萄糖,可取少量碘酒,加入后不变蓝则第一步反应完全。生成葡萄糖后,在酒化酶作用下,葡萄糖被氧化成乙醇,反应如下:

要验证是否有乙醇(酒精)生成,可取出一些溶液,插入一根红热的铜丝,若有刺激性气味,则说明有乙醇(酒)生成。

发生的反应如下:

酒的种类繁多,虽然品色各异,但归根结底,都是乙醇的水溶液。说得更直白些,就是乙醇、水和香精等的混合物。这里的乙醇,即我们常说的酒精,是一种有机化合物,能与水以任何比例互溶。

1.3.2 酒的分类

酒的种类繁多,一般可分为以下几种:

①依酿造方法不同可分为蒸馏酒、压榨酒、配制酒。原料发酵后经蒸馏可得的酒为蒸馏酒,我国的白酒一般都是蒸馏酒;原料发酵后经压榨过滤而成的酒为压榨酒,如黄酒、啤酒就是压榨酒;用成品酒配以一定比例的糖分、香料、药材混合泡制储藏,经过滤制得的酒为配制酒,如果酒、药酒、露酒均是配制酒。

②按照酒精含量的高低,可分为高度酒、中度酒、低度酒。酒精的含量在40%以上的酒为高度酒;酒精含量在20%~40%的为中度酒;酒精含量在20%以下的为低度酒。

③按照我国传统习惯通常把酒分为白酒、黄酒、啤酒、葡萄酒、果露酒、药酒和其他酒七大类。

乙醇能与水互溶,因此互溶后乙醇的占比就用酒精度数(°)来表示。例如,我们说的42°的白酒,指的就是酒中乙醇的体积分数为42%,即100 mL酒中,乙醇占42 mL。

但值得注意的是,最常饮用的啤酒的度数与白酒和葡萄酒的度数含义不同,它指的不是乙醇的含量,而是原料麦芽汁的浓度。例如12°的啤酒,指的是麦芽汁发酵前浸出物(以麦芽糖为主)的质量浓度为12%,而其实际酒精度是远小于12°的,为3°~5°。

1.3.3 酒的成分和作用

酒的主要化学成分为乙醇,其分子式是C 2 H 5 OH,是无色透明的液体,有着特有的醇香气味。一般的酒,除含乙醇外,还含酯类、酸类、酚类及氨基酸等物质。现代医学认为,少量饮酒可以提高血液中的高密度脂蛋白的含量和降低低密度脂蛋白的含量,有预防动脉硬化及冠心病和减少动脉硬化及冠心病发病率的作用。

除了对健康有影响外,在我国几千年的发展史中,酒还是一种独特的物质文化,也是一种形态丰富的精神文化。具体表现在以下几个方面。

(1)酒可载情

“饮酣视八极,俗物都茫茫”,看来酒后微醉的感觉确非一般。饮酒能使人精神兴奋,即饮用时有快感,这是酒自古以来能流传至今的一种精神力量。纵观中华古今饮品,酒所起的文化功效甚为显著,与不少文人骚客结下不解之缘,高兴时“葡萄美酒夜光杯”;颓废时“今朝有酒今朝醉”;怀念亲友时“明月几时有,把酒问青天”;惜别时“劝君更尽一杯酒,西出阳关无故人”。可说助兴者酒,浇愁者亦酒,酒渗透中国人社会生活的各个角落,成为一种文化的载体,被人们誉为“酒文化”,为人类文化生活增加众多色彩光辉。

(2)酒与药效

酒不仅可载情,尚可滋补、防病、治病。酒是“救人的良药”,但有时也是“杀人之利器”,鸩酒一类的毒酒便可治人于死地。

酒可入药是因为酒精是一种很好的溶剂,可溶解许多难溶甚至不溶于水的物质。用它来泡制如图1.3所示的药酒,有的比水煎中药疗效好,而且药酒进入体内被吸收后立即进入血液,能更好发挥药性,从而起到治疗滋补之功效。为此,中医常有处方让患者用酒冲服,或煎药时用作药引。

图1.3 药酒

酒不仅可内服,而且能用于外科。最常见的除酒精消毒外,酒可以涂于患处,治疗跌打扭伤、关节炎、神经麻木等,如虎骨酒等。

近年来葡萄酒在中国备受青睐。因葡萄酒有保健作用,含有较多的抗氧化剂,如茶素、黄酮类物质及某些维生素、微量元素等,能清除氧自由基,具有抗衰老的作用,并含有白藜芦醇,有辅助抗癌的作用。

(3)酒与健美

早在7世纪中叶,葡萄酒就已经传入我国并得到发展,唐代苏敬等人所著的《新修本草》一书中对葡萄酒就记述为:“暖腰肾、驻颜色、耐寒。”

还有桃花酒,是将三月新采的桃花阴干后浸泡在上等酒中,储15日便为桃花酒,饮用该酒,有润肤、活血的功效。

我国古代就有用酒洗浴的做法。入浴前,将0.75 kg的“玉之肤”加入浴池水中,洗浴后皮肤洁白如玉,周身暖和。“玉之肤”浴酒是把发酵酒糟和米酒混合,再经蒸制而成,是清酒的一种。此外,白鸽煮酒、龙眼和气酒也有美容作用。

(4)酒与烹饪

在烹饪美味佳肴时,适量加点酒,可以去腥、赋香,使菜肴美味可口。因为酒的主要成分是乙醇,乙醇的沸点较低,一经加热,很容易挥发,随着挥发便把鱼、肉等动物食材的腥膻怪味带走了。

中国菜用黄酒为最好,因为它含乙醇量适中,介于啤酒和白酒之间,而且黄酒中富含氨基酸,在烹饪中与盐生成氨基酸钠盐,即味精,能增加菜肴的鲜味。加之黄酒的酒药中配有芳香的中药材,用它作料酒,菜肴会有一种特殊的香味。

而西餐则多用葡萄酒、啤酒。即使是中式菜肴,也有不同技艺。在蒸炸鸡鸭鱼肉之前,用啤酒腌制10 min,做出的菜肴嫩滑爽口,没有腥膻味。由此可见,不同菜肴使用的酒是不同的,当然用酒时间也不尽相同。

(5)饮酒与健康

现代科学测定已证明,随着酒液中酒精含量增高,有害成分也会随之增多。低度的发酵酒、配制酒,如黄酒、果露酒、药酒等,有害成分极少,富含糖、有机酸、氨基酸、维生素等多种营养成分。

其中经发酵而成的黄酒可以说是中国最古老的酒之一,从古至今一直被视为养生健身的“仙酒”珍浆,深受人们喜爱。而蒸馏酒和发酵酒相比较,有害成分主要存在于蒸馏酒中,高度的蒸馏酒中除含有大量乙醇外,还含有少量杂醇油(包括戊醇、异丁醇、丙醇等)、醛类(包括甲醛、乙醛、糖醛等)、甲醇、氢氧酸、铅、黄曲霉素等多种有害成分。人长期或过量饮用这种有害成分含量高的低质酒就会中毒。轻者会出现头晕、头痛、胃病、咳嗽、胸痛、恶心、呕吐、视力模糊等症状,严重的则会出现呼吸困难、昏迷,甚至死亡。 BlKVmvqblJq+y+mRNJIcfceog4JKRI3mzPnSyuH20/Mmuh+PZMgbRWMQh82dLv2x

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