釀造學(xué)期末復(fù)習(xí)題及答案一、名詞解釋1.麥芽溶解：指大麥在發(fā)芽過程中，胚乳細胞壁物質(zhì)（如β-葡聚糖）、蛋白質(zhì)及淀粉等成分被酶分解，胚乳由堅硬狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭杷蔂顟B(tài)的過程。溶解程度直接影響麥芽的浸出率、麥汁過濾性能及啤酒風(fēng)味，常用庫爾巴哈值（可溶性氮/總氮）和協(xié)定麥汁粘度評價。2.酒花α-酸異構(gòu)化：在麥汁煮沸過程中，酒花中的α-酸（律草酮）在熱和麥汁pH（5.2-5.6）作用下，通過環(huán)化和異構(gòu)化反應(yīng)生成異α-酸（異律草酮）的過程。該反應(yīng)是啤酒苦味物質(zhì)的主要來源，異構(gòu)化率通常為30%-40%，受煮沸時間、pH、酒花添加量等因素影響。3.雙乙酰還原：啤酒發(fā)酵后期，酵母將雙乙酰（2,3-丁二酮）還原為無風(fēng)味的2,3-丁二醇的代謝過程。雙乙酰是啤酒中重要的風(fēng)味物質(zhì)，閾值僅0.1-0.2mg/L，若殘留量過高會產(chǎn)生“餿飯味”，因此需通過控制后發(fā)酵溫度（0-2℃）和酵母活性促進其還原。4.高鹽稀態(tài)發(fā)酵：醬油釀造的主要工藝之一，指將豆粕與小麥經(jīng)蒸煮、制曲（接種米曲霉）后，與高濃度鹽水（18%-20%NaCl）混合成醬醪，在常溫（25-30℃）下進行3-6個月自然發(fā)酵的過程。該工藝通過高鹽抑制雜菌生長，促進蛋白酶、淀粉酶等酶系作用，生成氨基酸、還原糖等風(fēng)味物質(zhì)，產(chǎn)品風(fēng)味醇厚。5.葡萄酒蘋果酸-乳酸發(fā)酵（MLF）：由乳酸菌（如酒酒球菌）主導(dǎo)的二次發(fā)酵過程，將葡萄酒中的L-蘋果酸（二元酸，口感尖酸）轉(zhuǎn)化為L-乳酸（一元酸，口感柔和）和CO?。該過程可降低葡萄酒酸度（總酸下降1-3g/L），提升風(fēng)味復(fù)雜性（生成雙乙酰、乙偶姻等物質(zhì)），并增強生物穩(wěn)定性（消耗蘋果酸抑制雜菌）。二、簡答題1.簡述大麥制麥芽時“綠麥芽干燥”的主要目的及關(guān)鍵工藝參數(shù)。答：綠麥芽干燥的主要目的包括：①終止發(fā)芽，固定酶活力（避免過度分解導(dǎo)致酶失活）；②去除水分（從40%-45%降至2%-5%），便于儲存；③形成麥芽色澤和風(fēng)味物質(zhì)（通過美拉德反應(yīng)生成類黑素、焦糖等）；④分解綠麥芽中的生青味物質(zhì)（如正己醇、反-2-己烯醛）。關(guān)鍵工藝參數(shù)：干燥分三個階段，凋萎期（45-60℃，20-24h，水分降至10%-12%）、焙焦期（65-85℃，6-8h，形成風(fēng)味）、冷卻期（≤40℃，快速降溫防止酶失活）。淺色麥芽焙焦溫度≤80℃，深色麥芽可升至100-120℃。2.啤酒主發(fā)酵過程中，酵母的代謝活動可分為哪幾個階段？各階段的主要特征是什么？答：主發(fā)酵（旺盛發(fā)酵期）可分為三個階段：①起始期（0-2天）：酵母細胞活化，耗氧繁殖（菌數(shù)從1×10?個/mL增至15-20×10?個/mL），麥汁糖度緩慢下降（降糖0.5-1°P），產(chǎn)生少量CO?（泡沫層較?。虎诟叻迤冢?-5天）：酵母進入對數(shù)生長期，耗糖速率加快（降糖1-2°P/天），大量產(chǎn)生乙醇（濃度達4%-5%vol）和CO?（泡沫層厚達20-30cm，呈棕黃色），發(fā)酵液溫度上升（需通過冷媒控制）；③衰減期（6-7天）：可發(fā)酵糖（葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖）消耗約90%，酵母活性下降（部分沉淀），降糖速率減緩（0.3-0.5°P/天），乙醇生成量趨于穩(wěn)定，雙乙酰開始形成（需進入后發(fā)酵進一步還原）。3.葡萄酒釀造中“冷浸漬”工藝的作用及操作要點是什么？答：冷浸漬（ColdSoaking）是紅葡萄酒釀造的預(yù)處理工藝，指葡萄破碎后，在低溫（4-15℃）下保持皮渣與果汁接觸1-7天的過程。其作用包括：①促進花色苷、單寧等酚類物質(zhì)的提?。ǖ蜏匾种平湍富钚?，避免酒精干擾萃?。?；②提取品種香氣（如黑皮諾的草莓香、西拉的紫羅蘭香）；③抑制氧化（低溫降低多酚氧化酶活性）。操作要點：需添加SO?（30-50mg/L）抑制雜菌；控制溫度（≤15℃，常用冷凍機或冰塊降溫）；定期循環(huán)（泵入泵出）促進皮渣與果汁混合；浸漬時間根據(jù)品種調(diào)整（皮薄的黑皮諾1-3天，皮厚的赤霞珠5-7天）。4.醬油制曲過程中，米曲霉的主要代謝活動有哪些？如何判斷成曲質(zhì)量？答：米曲霉在制曲（28-32℃，40-48h）中的代謝活動包括：①分泌水解酶（蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶）：蛋白酶分解大豆蛋白為多肽和氨基酸（如谷氨酸），淀粉酶分解小麥淀粉為糊精和葡萄糖，脂肪酶分解脂肪為甘油和脂肪酸；②合成風(fēng)味前體物質(zhì)（如谷氨酰胺、天冬酰胺）；③消耗氧氣，產(chǎn)生CO?和熱量（需翻曲散熱）。成曲質(zhì)量判斷指標(biāo)：①感官：菌絲致密呈白色，無雜色（黃綠色為青霉污染），有曲香無酸臭；②酶活：中性蛋白酶活力≥1000U/g（福林法），糖化酶活力≥800U/g；③水分：28%-32%（過低影響酶分泌，過高易染菌）；④pH：6.5-7.0（偏酸可能雜菌繁殖）。5.黃酒“煎酒”的目的及操作要點是什么？答：煎酒（滅菌）是黃酒壓榨澄清后，加熱至85-90℃并保持5-10分鐘的工藝。目的：①殺滅酵母、乳酸菌等微生物（防止儲存期酸敗或渾濁）；②促進風(fēng)味物質(zhì)熟化（美拉德反應(yīng)生成醛類、酮類，增強醇厚感）；③固定酒度（終止殘?zhí)前l(fā)酵）。操作要點：需控制加熱速率（快速升溫避免焦糊）；采用列管式或板式換熱器（避免金屬離子污染）；煎酒后需迅速冷卻至20℃以下（防止風(fēng)味物質(zhì)揮發(fā)）；控制酒液接觸空氣（通氮氣保護，減少氧化）。三、論述題1.從原料處理、微生物作用、發(fā)酵控制三方面，比較啤酒（下面發(fā)酵）與葡萄酒（自然發(fā)酵）的工藝差異，并分析對產(chǎn)品風(fēng)味的影響。答：啤酒與葡萄酒的工藝差異及風(fēng)味影響如下：（1）原料處理：啤酒以大麥芽為主料（需經(jīng)發(fā)芽、干燥制成麥芽），輔助原料（大米、玉米）需粉碎后與麥芽粉混合糖化（62-72℃，利用麥芽中的β-淀粉酶、α-淀粉酶生成可發(fā)酵糖）；葡萄酒以葡萄為原料（破碎后直接進入發(fā)酵，無需糖化，葡萄中的天然果糖、葡萄糖可直接被酵母利用）。啤酒的糖化過程引入麥芽香（如麥芽酚）和糊精（提供酒體），而葡萄酒保留葡萄品種香（如長相思的青草香、雷司令的柑橘香）。（2）微生物作用：啤酒采用純培養(yǎng)的下面酵母（釀酒酵母Saccharomycespastorianus，耐低溫，凝聚性強），發(fā)酵前需擴培（麥汁充氧促進酵母繁殖）；葡萄酒多利用葡萄表皮的天然酵母（如釀酒酵母、貝酵母、漢遜酵母），或接種商業(yè)酵母（如EC1118），發(fā)酵初期存在多種酵母競爭（貝酵母產(chǎn)酯，漢遜酵母產(chǎn)高級醇）。啤酒酵母代謝以產(chǎn)乙醇和CO?為主（副產(chǎn)物包括高級醇≤120mg/L，酯類≤30mg/L），風(fēng)味干凈；葡萄酒酵母與其他微生物協(xié)同作用（乳酸菌進行MLF，醋酸菌可能產(chǎn)醋酸），風(fēng)味更復(fù)雜（如乳酸的柔和感、乙酸乙酯的果香）。（3）發(fā)酵控制：啤酒主發(fā)酵溫度8-12℃（下面發(fā)酵），通過冷媒控制升溫（最高14-16℃），降糖速率1-2°P/天，發(fā)酵周期7-10天；后發(fā)酵0-2℃，持續(xù)2-4周促進雙乙酰還原和澄清。葡萄酒酒精發(fā)酵溫度紅葡萄酒25-30℃（促進色素提?。?，白葡萄酒12-18℃（保留香氣），降糖速率0.5-1°Bx/天，周期5-14天；紅葡萄酒需帶皮發(fā)酵（浸提單寧），白葡萄酒分離皮渣后發(fā)酵。啤酒的低溫控制減少雜菌污染（僅產(chǎn)少量乙酸），風(fēng)味偏清爽；葡萄酒的高溫（紅葡萄）或低溫（白葡萄）發(fā)酵分別強化結(jié)構(gòu)感（單寧）或果香（酯類），MLF后酸度降低，口感更圓潤。綜上，啤酒的工藝標(biāo)準(zhǔn)化程度高（純酵母、精確控溫），風(fēng)味以麥芽香、酒花苦為主；葡萄酒依賴原料品種和自然微生物，風(fēng)味更具多樣性（品種香、發(fā)酵香、陳釀香）。2.分析醬油發(fā)酵過程中“酶系作用”與“微生物代謝”的協(xié)同關(guān)系，并說明如何通過工藝優(yōu)化提升醬油品質(zhì)。答：醬油發(fā)酵是酶系（米曲霉分泌的胞外酶）與微生物（乳酸菌、酵母菌）代謝協(xié)同作用的過程，二者關(guān)系及優(yōu)化措施如下：（1）酶系作用與微生物代謝的協(xié)同：①前期（0-30天）：米曲霉分泌的蛋白酶（中性蛋白酶、堿性蛋白酶）分解大豆蛋白為多肽（占50%）和游離氨基酸（占10%-15%），淀粉酶分解小麥淀粉為葡萄糖（占總糖80%），為乳酸菌（如植物乳桿菌）和酵母菌（如魯氏酵母、球擬酵母）提供碳源（葡萄糖）和氮源（氨基酸）。②中期（30-60天）：乳酸菌利用葡萄糖進行同型乳酸發(fā)酵（生成乳酸，pH降至4.5-5.0），抑制雜菌（如丁酸菌），同時乳酸與氨基酸反應(yīng)生成乳酸乙酯（風(fēng)味物質(zhì)）；魯氏酵母利用葡萄糖進行酒精發(fā)酵（產(chǎn)乙醇2%-3%vol），并代謝琥珀酸（增強鮮味）、4-乙基愈創(chuàng)木酚（丁香香）。③后期（60天以上）：球擬酵母代謝多元醇（如甘油、阿拉伯糖醇），增加甜味；乙醇與脂肪酸（來自脂肪酶分解）酯化生成乙酸乙酯、棕櫚酸乙酯（果香和脂香）；氨基酸與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)（pH4.5-5.0，溫度25-30℃），生成類黑素（色澤）、呋喃類（烤香）、吡嗪類（堅果香）。（2）工藝優(yōu)化措施：①制曲階段：優(yōu)化米曲霉菌種（如滬釀3.042），控制曲料水分（45%-50%）和通風(fēng)量（保證供氧），提高蛋白酶（≥1200U/g）和淀粉酶（≥1000U/g）活力，增加可利用氮和還原糖含量。②發(fā)酵階段：-控制鹽濃度（16%-18%NaCl）：降低至16%可促進酵母生長（魯氏酵母耐鹽≤18%），但需加強雜菌防控（添加0.1%苯甲酸鈉）；-分段控溫：前期25-30℃促進酶解（蛋白酶最適溫度35-40℃），中期20-25℃促進酵母發(fā)酵（魯氏酵母最適25℃），后期15-20℃減緩過度氧化；-補充酵母：接種魯氏酵母（1×10?個/mL）和植物乳桿菌（5×10?個/mL），縮短發(fā)酵周期（從6個月降至3個月），提高乙醇（3%-4%vol）和氨基酸態(tài)氮（≥1.2g/100mL）；-定期攪拌（每周1-2次）：促進氧氣擴散（酵母需微氧環(huán)境），均勻醬醪溫度，避免局部酸敗。通過以上協(xié)同優(yōu)化，可提升醬油的氨基酸態(tài)氮（鮮味）、總酯（香氣）和還原糖（甜味）含量，同時降低生物胺（如組胺）和3-氯丙醇（控制原料中氯離子和脂肪含量），最終獲得風(fēng)味醇厚、體態(tài)澄清的高品質(zhì)醬油。3.以啤酒為例，論述發(fā)酵過程中“降糖曲線”與“風(fēng)味物質(zhì)生成”的關(guān)聯(lián)性，并說明如何通過監(jiān)測降糖曲線指導(dǎo)生產(chǎn)。答：啤酒發(fā)酵中的降糖曲線（糖度隨時間變化的曲線）反映了酵母代謝活性，與風(fēng)味物質(zhì)生成密切相關(guān)，具體關(guān)聯(lián)及生產(chǎn)指導(dǎo)如下：（1）降糖曲線與風(fēng)味物質(zhì)的關(guān)聯(lián)：①起始期（0-2天，糖度12°P降至10-11°P）：酵母耗氧繁殖（菌數(shù)從1×10?增至15×10?個/mL），主要代謝葡萄糖和果糖（占麥汁可發(fā)酵糖5%），生成少量高級醇（如異丁醇、異戊醇，由氨基酸代謝的埃利希途徑產(chǎn)生）和酯類（乙酸乙酯，由乙醇與乙酰輔酶A酯化生成），此階段風(fēng)味物質(zhì)積累少。②高峰期（3-5天，糖度10-11°P降至6-7°P）：酵母進入對數(shù)生長期，優(yōu)先消耗麥芽糖（占可發(fā)酵糖60%-70%），降糖速率1-2°P/天，乙醇生成速率0.5-1%vol/天。此時高級醇生成量增加（占總高級醇70%，與酵母增殖速率正相關(guān)），酯類（乙酸異戊酯、己酸乙酯）因酵母細胞膜通透性增加（高乙醇濃度）而大量合成（占總酯類80%），雙乙酰（由酵母合成纈氨酸的中間產(chǎn)物α-乙酰乳酸氧化生成）開始積累（濃度0.3-0.5mg/L）。③衰減期（6-7天，糖度6-7°P降至4-5°P）：可發(fā)酵糖剩余麥芽三糖（占20%-30%，酵母分解能力弱），降糖速率0.3-0.5°P/天，乙醇生成趨緩。此時酵母活性下降（部分沉淀），高級醇和酯類生成量減少，α-乙酰乳酸繼續(xù)分泌并氧化為雙乙酰（峰值0.5-0.8mg/L），需進入后發(fā)酵（0-2℃）促進雙乙酰還原（酵母將其還原為2,3-丁二醇）。④后發(fā)酵期（7天后，糖度4-5°P降至3-4°P）：酵母利用麥芽三糖（需麥芽三糖透性酶）緩慢降糖，雙乙酰濃度降至0.1mg/L以下（符合標(biāo)準(zhǔn)），同時產(chǎn)生少量含硫化合物（如二甲基硫醚，由麥汁中S-甲基蛋氨酸熱分解生成，閾值50μg/L），影響風(fēng)味（煮玉米味）。（2）通過降糖曲線指導(dǎo)生產(chǎn)：①判斷酵母活性：若高峰期降糖速率＜0.8°P/天，可能酵母接種量不足（應(yīng)≥1×10?個/mL）或麥汁α-氨基氮過低（＜180mg/L，需調(diào)整糖化蛋白分解）；若速率＞2°P/天，可能酵母過度增殖（高級醇超標(biāo)，需降低接種溫度或減少充氧量）。②控制風(fēng)味物質(zhì)：高峰期延長（降糖慢）可減少高級醇生成（如將發(fā)酵溫度從12℃降至10℃）；衰減期降糖過快（麥芽三糖分解多）可能導(dǎo)致殘?zhí)沁^低（啤酒干度高，缺乏甜味），需選