將淀粉經(jīng)酶的作用生成糖及其中間產(chǎn)物的過程，稱為糖化。在白酒生產(chǎn)中，除了液態(tài)發(fā)酵法白酒是先糖化、后發(fā)酵外，固態(tài)或半固態(tài)發(fā)酵的白酒，均是糖化和發(fā)酵同時進行的。糖化過程中的物質變化，以淀粉酶解為主，同是也有其他一系列的生物化學反應。

　　（一）淀粉糖化過程中的物質變化

　　1．淀粉的酶解及其產(chǎn)物

　　淀粉酶解成糖的總的反應式如下：

　　由上式中各成分的相對分子質量不難算出，在理論上lOOkg淀粉可生成111.12kg葡萄糖。

　　淀粉酶包括α-淀粉酶、糖化酶、異淀粉酶、β-淀粉酶、麥芽糖酶、轉移葡萄糖苷酶等多種酶。這些酶都同時在起作用，故產(chǎn)物除可發(fā)酵性糖以外，還有糊精及低聚糖等成分。其中轉移葡萄糖苷酶還能將麥芽糖等低聚糖變?yōu)棣?1，6鍵、α-1，2鍵及α-l，3鍵結合的低聚糖，它們不能被糖化酶分解，是非發(fā)酵性糖類；轉移葡萄糖苷酶還能將葡萄糖與酒精結合，生成醚一乙基葡萄糖苷。

　　另外，酸性蛋白酶與α-淀粉酶等協(xié)同作用，進行淀粉的糖化，這說明淀粉酶的作用也不是孤立進行的。

　　 2．淀粉及其酶解產(chǎn)物的分子組成及其特性

　　(1)淀粉的結構及其特性淀粉的分子式為(C6H10O5)n，是由許多葡萄糖苷（1個葡萄糖分子脫去1分子水）為基本單位連接起來的。可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩大類。

　　凡是糯性的高梁、大米、玉米等的淀粉，幾乎全是支鏈淀粉；而呈粳性的糧谷中，大約有80%是支鏈淀粉，20%左右是直鏈淀粉。

　　①直鏈淀粉：由大量葡萄糖分子以α-1，4鍵脫水縮合，組成不分支的鏈狀結構。其相對分子質量為幾萬至幾十萬；易溶于水，溶液黏度不大，容易老化，酶解較完全。

　　②支鏈淀粉：呈分支的鏈狀結構，且在分支點的2個葡萄糖殘基以α-1，6鍵結合，每隔8～9個葡萄糖苷單位即有1個分支。其相對分子質量為幾十萬至幾百萬；熱水中難溶解，溶液黏度較高，不容易老化，糖化速度較慢。

　　(2)淀粉酶解產(chǎn)物的特性糖化作用一開始，就生成中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)物，但以中間產(chǎn)物為主。隨著糖化作用的不斷進行，碳水化合物的平均相對分子質量、物料黏度及比旋度等會逐漸降低；但還原性逐漸增強，對碘的呈色反應漸趨消失。通常，可溶性淀粉遇碘呈藍色→藍紫色→櫻桃紅色；淀粉糊精及赤色糊精遇碘也呈櫻桃紅色；變?yōu)闊o色糊精后的產(chǎn)物，遇碘時不再變色，即為黃的碘液色澤。淀粉糖化產(chǎn)物的若干特性，如表4-l所示。

　　實際上，除液態(tài)發(fā)酵法白酒外，醅和醪中始終含有較多的淀粉。淀粉濃度的下降速度和幅度受曲的質量、發(fā)酵溫度和升酸狀況等因素的制約。若酒醅的糖化力高且持久、酵母發(fā)酵力強且有后勁，則酒醅升溫及生酸速度較穩(wěn)，淀粉濃度下降快，出酒率也高。通常在發(fā)酵的前期和中期，淀粉濃度下降較快；發(fā)酵后期，由于酒精含量及酸度較高、淀粉酶和酵母活力減弱，故淀粉濃度變化不大。在扔糟中，仍含有相當濃度的殘余淀粉。淀粉糊精可沉淀于40%的酒精中，赤色糊精可用65%的酒精沉淀，無色糊精和寡糖則需96%的酒精才能沉淀。

　　①糊精：糊精是介于淀粉和低聚糖之間的酶解產(chǎn)物。無一定的分子式，呈白色或黃色無定形，能溶于水成膠狀溶液，不溶于乙醚。淀粉酶解時，能產(chǎn)生如上所述的不同糊精，通常遇碘呈紅棕色（或稱櫻桃紅色），生成的無色糊精遇碘后不變色。

　　通常認為，糊精的分子組成是10~20個以上的葡萄糖殘基單位；按其相對分子質量的大小，又有俗稱為大糊精和小糊精之分，凡具有分支結構的小糊精，又稱為α-界限糊精或β-界限糊精。

　　②低聚糖：人們對低聚糖定義說法不一。有說其分子組成為2~6個葡萄糖苷單位的，或說2～10個、2~20個葡萄糖苷單位的；也有人認為它是二、三、四糖的總稱；還有稱其為寡糖的。但一般認為的寡糖是非發(fā)酵性的三糖或四糖。在轉移葡萄糖苷酶的作用下，使1個葡萄糖苷結合到麥芽糖分子上形成l，6鍵結合，成為具有3個葡萄糖苷單位的糖，稱之為潘糖。因其是我國學者潘尚貞在1951年首次發(fā)現(xiàn)的，故名。但該糖不能與異麥芽糖混為一談，因后者是具有α-1，6葡萄糖苷鍵結合的二糖，它也是淀粉的酶解產(chǎn)物。低聚糖以二糖和三糖為主。

　　凡是直鏈淀粉酶解至分子組成少于6個葡萄糖苷單位的低聚糖，都不與碘液起呈色反應。因每6個葡萄糖殘基的鏈形成一圈螺旋，可以束縛1個碘分子。

　　③二糖：又稱雙糖，是相對分子質量最小的低聚糖，由2分子單糖結合成。重要的二糖有蔗糖、麥芽糖和乳糖。1分子麥芽糖經(jīng)麥芽糖酶水解時，生成2分子葡萄糖；1分子蔗糖經(jīng)蔗糖酶水解時，生成1分子葡萄糖、1分子果糖；1分子乳糖經(jīng)乳糖酶作用，生成1分子葡萄糖及1分子半乳糖。麥芽糖的甜度為蔗糖的40%；乳糖的甜度為蔗糖的70%。

　　④單糖：是不能再繼續(xù)被淀粉酶類水解的最簡單的糖類。它是多羥醇的醛或酮的衍生物，如葡萄糖、果糖等。單糖按其所含碳原子的數(shù)目又可分為丙糖、丁糖、戊糖和己糖。

每種單糖都有醛糖和酮糖。如葡萄糖，也稱右旋糖，是最為常見的六碳醛糖。其甜度為蔗糖的70%，相對密度為1.544 (25℃)，熔點146℃（分解），溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚及芳香烴，具有還原性和右旋光性。在淀粉分子中，葡萄糖單位呈α-構型存在；

　　酶解時，生成的葡萄糖為β-構型，但在水溶液中，可向α-構型轉變，最后兩種異構體達到動態(tài)平衡。果糖也稱左旋糖，是一種六碳酮糖，是普通糖類中最甜的糖。其甜度高于蔗糖，水溶解度較高，熔點為103~105℃，能溶于乙醇和乙醚，具有左旋光性。葡萄糖經(jīng)異構酶的作用，可變?yōu)楣�糖。通常，單糖及雙糖能被一般酵母所利用，是最為基本的可發(fā)酵性糖類。

　　白酒醅中還原糖的變化，微妙地反映了糖化與發(fā)酵速度的平衡程度。通常在發(fā)酵前期，尤其是開頭幾天，由于發(fā)酵菌數(shù)量有限，而糖化作用迅速，故還原糖含量很快增長至最高值；隨著發(fā)酵時間的延續(xù)，因酵母等微生物數(shù)量已相對穩(wěn)定，發(fā)酵力增強，故還原糖含量下降；到發(fā)酵后期時，還原糖含量基本不變。發(fā)酵期間還原糖含量的變化，主要受曲的質量及酒醅酸度的制約。發(fā)酵后期醅中殘?zhí)堑暮�量多少，表明發(fā)酵的程度和酒醅的質量，不同大曲酒醅的殘?zhí)且灿胁町悺＠�如，清蒸清楂的大楂酒醅的淀粉濃度很大，發(fā)酵后酒醅中的殘?zhí)菫?.8%左右；混蒸續(xù)糙發(fā)酵后的酒醅殘?zhí)强傻椭?.2%~0.5%。

　　（二）蛋白質、脂肪、果膠、單寧等成分的酶解

　　1．蛋白質的酶解

　　蛋白質在蛋白酶類的作用下，水解為眎、胨、多肽及氨基酸等中、低分子含氮物，為酵母菌等及時地提供了營養(yǎng)。

　　2．脂肪的酶解

　　脂肪由脂肪酶水解為甘油和脂肪酸。一部分甘油是微生物的營養(yǎng)源；一部分受曲霉及細菌的β-氧化作用，除去2個碳原子而生成種種低級脂肪酸。

　　3．果膠的酶解

　　果膠在果膠酶的作用下，水解成果膠酸和甲醇。

　　4．單寧的酶解

　　單寧在單寧酶的作用下生成丁香酸。

　　5．有機磷酸化合物的酶解

　　在磷酸酯酶的作用下，磷酸自有機磷酸化合物中釋放出來，為酵母等微生物的生長和發(fā)酵提供了磷源。

　　6．纖維素、半纖維素的酶解

　　部分纖維素、半纖維素在纖維素酶及半纖維素酶的催化下，水解為少量葡萄糖、纖維二糖及木糖等糖類。

　　7．木質素的酶解

　　木質素在白酒原料中也存在，它是一種含苯丙烷、鄰甲氧基苯酚等以不規(guī)則方式結合的高分子芳香族化合物。在木質素酶的作用下，可生成酚類化合物，如香草醛、香草酸、阿魏酸及4-乙基阿魏酸等。若糧糟在加曲后、人窖之前采用堆積升溫的方法，則可增加阿魏酸等的生成量。

　　此外，在糖化過程中，氧化還原酶等酶類也在起作用；加之發(fā)酵過程也在同時進行，故物質變化是錯綜復雜的，很難說得非常清楚。

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