酒的秘密 - 2013年最新《生活中的化學》課件

1、揚州大學化學化工學院 呂琳化學師范四年級學生選修課?化學與社會生活?課程 借問酒家何處有， 牧童搖指杏花村。 葡萄美酒夜光杯， 欲飲琵琶馬上催。 舉杯邀明月， 影成三人。 醉臥沙場君莫笑， 古來征戰(zhàn)幾人回。詩與酒酒文化的積淀曹孟德:“對酒當歌，人生幾何蘇東坡:“明月幾時有，把酒問青天詩仙太白的“斗酒詩百篇 革命先驅(qū)秋瑾的“貂裘換酒也堪豪 酒是如何釀造出來的？提出問題一、酒的釀造“古猿造酒” 猿猴在“石洼”中收貯的大量水果受自然界中酵母菌的作用而發(fā)酵“儀狄造酒”夏禹時期的儀狄發(fā)明了釀酒?！拔粽叩叟顑x狄作酒而美，進之禹。禹飲而甘之，遂疏儀狄，絕旨酒“杜康造酒”夏朝第六世國君杜康(也叫少康）發(fā)明了

2、釀酒。 “古者少康初作箕帚、秫酒。少康，杜康也”。 釀酒歷史1.2.釀酒技術(shù)的開展龍山文化時期：自然發(fā)酵的果酒 商代：出現(xiàn)谷物糖化再酒化的釀酒技術(shù) 先秦時期 ：培養(yǎng)出一種 “曲的釀酒法 漢代以后：開展了制曲技術(shù)，酒的品種增加東漢時期：從西域引進了葡萄酒的生產(chǎn) 唐宋時期：除糧食酒外，還釀造果酒和藥酒 元代：出現(xiàn)了蒸餾法釀制的燒酒中國白酒明清：造酒業(yè)開展，酒度較高的蒸餾白酒普及 3.釀酒技術(shù)中的化學知識 釀酒酵母是一種真核生物，通過簡單的有絲分裂繁殖，其繁殖的方法為出芽生殖。在繁殖的過程中會需要能量。在缺乏氧氣時，發(fā)酵型的酵母通過將糖類轉(zhuǎn)化成為二氧化碳和乙醇來獲取能量。 葡萄酒制作時，其溫度控制相

3、當重要，須維持在1032，才能使葡萄中的糖份及酵母轉(zhuǎn)化為酒精、二氧化碳及熱量。當酒精超過15以上或參加二氧化硫會停止發(fā)酵，用這兩種方法可控制酒的酒精濃度及甜度。 葡萄酒 將釀酒的原料經(jīng)過發(fā)酵后加溫至78.3C，并保持這個溫度就可獲得汽化酒精，再將汽化酒精輸入管道冷卻后，便是液體酒精。但是在加熱過程中，原材料中的水份和其他物質(zhì)也會摻雜在酒精中，因而形成質(zhì)量不同的酒液。蒸餾酒1 為何白酒的保質(zhì)期比較長？2如何自制米酒？問題解決酒白酒啤酒果酒不同品牌和類型的酒為何口感不同？ 提出問題二、酒中的成分白酒成分酸類酯類醇類羰基化合物苯酚化合物其他 酸類 甲酸、乙酸、丙酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、己酸、庚酸、

4、辛酸、乳酸、壬酸、癸酸、丁二酸、月桂酸、十三酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、十六碳烯酸、十八烷酸、油酸、亞油酸等。 作用1、促進酒的甜味2、使酒味柔和3、形成酯類的前驅(qū)物質(zhì)酯類 甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酪、乳酸乙酯、壬酸乙酯、乳酸異戊酯、癸酸乙酯、丁二酸二乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯、油酸乙脂、亞油酸乙酯、琥珀酸乙酯等。作用使酒呈現(xiàn)獨特的香味你知道嗎含C12個:香氣弱，持續(xù)時間短。含C35個：有脂肪臭。含C612個：香氣濃，持續(xù)時間較長。含13個碳以上的酯類幾乎沒有香氣。作用1、使酒具有醇甜味2、助香劑3、形成酯類的前驅(qū)物質(zhì)醇

5、類 酒中常含有的醇類有：甲醇、乙醇、丙醇、第三丁醇、仲丁酵、異丁醇、丁醇、第三戊醇、異戊醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、2,3丁二醇、癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、壬醇5。作用1、形成不同的香味2、使酒具有刺激味3、使酒具有辛辣味羰基化合物 酒中常含有的羰基化合物有：甲醛、乙醛、乙縮醛、丙醛、丁醛、異丁醛、異戊醛、戊醛、糠醛、丙酮、丁二酮、己酮-2、戊酮-2,3-羰基丁酮。作用1、極大的呈香作用2、醬香型酒的源泉苯酚化合物 酒中含有的苯酚化合物有：苯甲醛、對甲酚、苯甲酸乙酯,苯乙酸乙酯、苯酚、鄰甲酚、間甲酚、愈創(chuàng)苯酚、4-甲基創(chuàng)本酚,4-乙基愈創(chuàng)木酚、3-乙基苯酚、2-乙基苯酚、2.4-二甲酚、香草酚、

6、異丙基苯酚、阿魏酸、香豆酸,糠酸,苯甲酸等。果酒成分水醇類酸類糖類酚類其他1、水 葡萄酒里面有80%的成份是水，來自葡萄的皮和果肉。2、醇 其中乙醇占了葡萄酒所有醇的99%，給予葡萄酒入口后的灼熱感，以及帶出香味的作用。次外在味覺上也會給予甜的口感并減低酒里的苦味和酸味。葡萄酒中還有甘油，是因為酒精發(fā)酵的過程而產(chǎn)生的，給予葡萄酒“圓潤油滑的口感。3、酸 酒石酸是葡萄天然的成份，會因為酒精發(fā)酵的展開而減少，形成酒石酸結(jié)晶沉淀于酒槽底部。蘋果酸經(jīng)由乳酸菌作用后會轉(zhuǎn)為乳酸，這個過程稱為“乳酸發(fā)酵 揮發(fā)性酸主要為醋酸，是由酵母、乳酸菌尤其是醋酸菌所生成的。太多的醋酸會蓋住葡萄酒里其它的香氣，產(chǎn)生令人不

7、悅的氣味。4、糖 按葡萄酒含糖將葡萄酒分為：干：小于 4g/升。半干：4-12g/升。半甜：12-45g/升。甜：大于 50g/升。5、酚類 花青素存在于紅葡萄的表皮，是年輕紅葡萄酒的顏色來源。隨著陳年時間的加長，花青素會和單寧酚類結(jié)合而形成沉淀物聚集于容器底部。單寧給予葡萄酒澀味。隨著陳年單寧會慢慢聚集后沉淀，紅葡萄酒會轉(zhuǎn)為柔順且顏色變淺。你知道嗎 葡萄酒的主要香氣來自葡萄本身，次要香氣來自酒精發(fā)酵，第三香氣那么是陳年的過程產(chǎn)生的。葡萄酒的成份會因為時間而不斷地改變，尤其是香氣上的整體表現(xiàn)，這是許多人把葡萄酒視為有生命的原因。 啤酒是以麥芽、酒花為原料，經(jīng)過糖化發(fā)酵釀造而成的含有低度酒精和二

8、氧化碳的酒。 啤酒啤酒成分水二氧化碳碳水化合物酒花蛋白質(zhì)氨基酸鈣、磷、維生素你知道嗎 酒花又稱啤酒花，啤酒花含有揮發(fā)性的芳香油，使啤酒兼?zhèn)淞颂厥庀銡夂退诘目辔?，因而有了健胃、利尿和鎮(zhèn)靜的醫(yī)藥成效 ，而二氧化碳，使啤酒有了消暑散熱之功能。 你知道酒瓶上標注的一些信息表示何種含義？交流討論酒瓶上的知識白酒的度數(shù)表示酒中乙醇含量的體積百分比。通常是以20時的體積百分比表示。50度的酒，表示在100mL的酒中含有乙醇50mL20。表示酒精含量也可以用重量比，重量比和體積比可以相互換算。西方國家常用“proof表示酒精含量，規(guī)定200proof為酒精含量為100%的酒。因此100proof的酒那么含

9、酒精50%。 啤酒的度數(shù)不表示乙醇的含量，而是表示生產(chǎn)原料麥芽汁的濃度。釀造啤酒的主要原料是大麥，大麥經(jīng)過發(fā)酵后，成為發(fā)酵液，發(fā)酵液中含有豐富的麥芽糖。釀制時，只有局部麥芽糖轉(zhuǎn)化為酒精，其余局部仍以糖的形式保存在啤酒中。如果每100mL發(fā)酵液中含有12g糖，釀成的啤酒就是12度；標明14度的啤酒，那么說明每100mL發(fā)酵液中含14g糖。酒瓶上的知識 一般來說，葡萄酒的酒精度大都在8%-15%之間,它主要由葡萄果實中的含糖量決定的。干葡萄酒：干葡萄酒含糖量葡萄糖4.0克/升，品評時感覺不出甜味。這種酒中的糖分幾乎發(fā)酵完，殘?zhí)且话悴怀^0.30克/100毫升，最好不超過0.25克/100毫升。如此

10、低的殘?zhí)橇?，酵母難以再發(fā)酵，細菌也難再生長。 酒瓶上的知識百年陳酒十里香 醇香古今醉，天地盡逍遙 千古佳釀，萬代留香，中華酒宗，汝陽杜康 往事越千年，陳釀白云邊 陳年老酒，滴滴香濃為何酒越陳越香？ 提出問題三、酒的陳化原理 陳酒香濃 新酒中乙酸乙酯的含量是微乎其微的。而酒中的醛、酸不僅沒有香味，還有刺激喉嚨的作用。所以新釀造的酒喝起來生、苦、澀，不那么適口，需要幾個月至幾年的自然窖藏陳釀過程才能消除雜味，散發(fā)濃郁的酒香。陳化原理 將新制的酒放在壇里密封好，長期存放在溫濕度適宜的地方，使之慢慢地發(fā)生化學變化。酒里的醛便不斷的氧化為羧酸；而羧酸再和酒精發(fā)生酯化反響，生成具有芳香氣味的乙酸乙酯，從而

11、使酒質(zhì)醇香。這個變化過程就是酒的陳化。 酒陳化時發(fā)生的化學變化速度很慢，需要的時間很長，有的名酒的陳化往往需要幾十年的時間，因而有了陳酒香更濃的說法。 酒并非越陳越好，為什么？交流討論酒陳化過程中發(fā)生的酯化反響到了一定程度就會趨向平衡，出現(xiàn)停止狀態(tài) 。反響限度乙醇具有揮發(fā)性，如果在酒的陳化反響趨于平衡之后繼續(xù)貯存，那么乙醇揮發(fā)損耗增大，使酒的度數(shù)變小，酒味變淡。 揮發(fā)性 目前有些中檔和低檔白酒，在勾兌過程中添加了香味劑，這類酒更不能較長時間存放。否那么，酒質(zhì)會變得苦澀膩味。所以，白酒貯存也有適當?shù)臅r間，并非越陳越好。香味劑 現(xiàn)代科學技術(shù)的開展，大大縮短了酒的陳化時間。利用輻射方法照射新酒，15

12、天后品嘗，酒的濃香、甘醇、回味等方面都有提高，雜味有所減少。你知道嗎為何不同的人酒量相差很大？提出問題四、酒的代謝過程 乙醇進入人體后很快經(jīng)口腔、食道、胃、腸等器官直接通過生物膜進入血液循環(huán)，迅速地被運輸?shù)饺砀鹘M織器官進行代謝利用。胃和腸道吸收的酒精經(jīng)血液循環(huán)進入肝臟，有90-95%的乙醇在肝臟代謝，其余的在腎臟、肌肉及其其他組織器官中代謝，僅有2%10%的乙醇通過腎臟、肺和汗液等以原形排出體外。乙醇被氧化為乙醛1乙醇（濃度較低）乙醛ADH（乙醇脫氫酶）當血液中乙醇濃度不高時，在乙醇脫氫酶（alcohol dehydrogenase，即ADH）催化下，乙醇被氧化成為乙醛。醇脫氫酶(ADH)途

13、徑：（定位于細胞質(zhì)內(nèi)）乙醇+氧化型輔酶乙醛+還原型輔酶I+H+;微粒體乙醇氧化(MEOS)途徑：（定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）乙醇+還原型輔酶+O2+H+乙醛+氧化型輔酶+2H2O。（該反應(yīng)需重要輔酶細胞色素P-450參與）過氧化氫酶(CAT)途徑：（定位于過氧化物酶體）乙醇+過氧化氫乙醛+2H2O乙醇濃度過高乙醛被氧化為乙酸，乙酸再徹底氧化2在線粒體內(nèi)，乙醛經(jīng)過乙醛脫氫酶（aldehyde dehydrogenase，即ALDH）轉(zhuǎn)化為乙酸，乙酸以乙酰CoA的形式進入三羧酸循環(huán)，氧化成H2O、CO2同時釋放出大量ATP。肝臟內(nèi)ADH和ALDH在輔酶I（NAD+）參與下對乙醇正常的生理代謝共同發(fā)揮作用。H+

14、從底物上轉(zhuǎn)移到NAD（氧化型輔酶I），使其轉(zhuǎn)變?yōu)镹ADH（還原型輔酶I），乙醇的代謝速度決定于呼吸鏈再氧化NADH的速率。（1）為何不同的人酒量相差很大？（2）為何人們在情緒起伏很大的情況下喜歡喝酒？（3）為何喝酒后人的行動會變遲緩？問題解決 結(jié)論 人體中的乙醇脫氫酶數(shù)量活性根本相等，但由于人種和個體的差異，乙醛脫氫酶的活性和數(shù)量度都不同，一半亞洲人的乙醛脫氫酶呈無活性型，因此飲酒后乙醛不能轉(zhuǎn)化成乙酸，導致血中乙醛濃度迅速上升，產(chǎn)生顏面及全身潮紅，心悸波動性頭痛、嘔吐等反響，即醉酒。乙醛的作用是產(chǎn)生醉酒的根本原因。另外，長期飲酒也能增加對酒精的耐受度，后天的鍛煉可以使這兩種酶隨飲酒增多而誘導產(chǎn)

15、生，稍有增多。 結(jié)論 人們在快樂、悲傷、喜慶、孤獨、交往等場合下喜歡喝酒是因為酒精能抑制中樞神經(jīng)，從而降低大腦對低級中樞神經(jīng)的控制，使低級中樞神經(jīng)出現(xiàn)興奮。因此酒后能使人精神振奮、緩和憂慮和緊張心理、提高生活情趣。另一方面酒精及其體內(nèi)的代謝和所釋放的高熱量29.7kJ/g，會使人感到熱血沸騰，從而使人的精神狀態(tài)改變，因而人們常常在快樂的時候以酒把歡，悲傷的時候“借酒消愁。五、醉酒的危害 當酒精達40mg/100mL時,即進入微醉狀態(tài)，當酒精濃度到達60-80mg/100mL時，人會醉成一攤。如果到達400mg/100mL時，根本失去知覺。 當酒精氧化成乙醛時，乙醛競爭消耗大量的氧，造成腦的缺氧

16、現(xiàn)象。如果腦細胞供氧缺乏或中斷時間過長，腦細胞那么被破壞。過量飲酒者會喪失自制能力，同時其區(qū)分力、記憶力、集中力及理解力也會減弱，視力也常出現(xiàn)障礙 對大腦的危害 飲酒中最不好的現(xiàn)象是中樞神經(jīng)麻痹而出現(xiàn)呼吸困難，俗稱悶氣，此時要特別注意。人在呼吸空氣時，消耗空氣中的氧量17%，但呼出的CO2卻是空氣中CO2的14倍。酒后睡眠可能出現(xiàn)由于中樞神經(jīng)麻痹以致影響呼吸而導致出現(xiàn)死亡事故。對中樞神經(jīng)的危害 其次乙醇及其代謝產(chǎn)物都對人體產(chǎn)生嚴重的損害。長期飲酒造成血液和肝臟組織中乙醛濃度明顯升高。乙醛具有很強的毒性，特別是對胃、肝和神經(jīng)系統(tǒng)的危害最重。對肝、胃的危害 過量飲酒那么使中樞神經(jīng)抑制困頓、沉默、嗜

17、睡。即使是在神經(jīng)興奮階段，也會影響精細動作和反響速度，所以酒后駕車很危險 。酒精還會損害生殖細胞。受損害的生殖細胞如果受孕，往往會影響胎兒的發(fā)育，或引起流產(chǎn)，或使胎兒成為畸形。有的嬰兒出生后智力低下。酒駕禮拜天嬰兒在全國的一些大城市的刑事案件中，40%是由與酒后失控引起的；傷害案中80%是酒后失去理性造成的；流氓犯罪的青少年中38%與酒有直接關(guān)系。危害社會穩(wěn)定生活小常識柚子西瓜西紅柿茶、醋、蜂蜜水香蕉豆制產(chǎn)品解酒還有很多哦 第一類解酒產(chǎn)品機理是基于有效促進肝內(nèi)ADH和ALDH等乙醇降解酶的活力，加速乙醇降解而解毒，這類產(chǎn)品多以中草藥浸提物為功能成分。 第二類是蛋白肽解酒產(chǎn)品。其抑制醉酒的成分是

18、用特殊蛋白分解酶處理蛋白質(zhì)后,被截成小段片的蛋白肽，它之所以能夠有效降低血中乙醇濃度，是因為通過提高血液中丙氨酸和亮氨酸濃度產(chǎn)生穩(wěn)定NAD+,但既不是減緩乙醇從胃中釋放,也不是減緩吸收。兩類解酒產(chǎn)品測試酒駕的化學原理是什么？提出問題如何測試酒駕？ 呼吸中酒精濃度和血液中酒精濃度會呈現(xiàn)出一定比例關(guān)系2100：1根據(jù)這個比例，可計算出受測者血液中的酒精含量。 資料卡片 根據(jù)我國2003年的修訂規(guī)定，當駕駛者每毫升血液中酒精含量大于或等于0.2mg時，就會被交警認定為“酒后駕車；大于或等于0.8mg時，那么會被認定為“醉酒駕車。Breathalyzer測試儀CrO3 + 3C2H5OH +H2SO4 = Cr2(SO4)3+3CH3CHO+6H2O黃色 藍綠色化學反響產(chǎn)生的電阻會令配套儀器指針移動，精確標示出呼氣中酒精的濃度，并通過微電腦將其換