反應介紹
糖酵解途徑又稱EMP(Embden-Meyerhof Parnas)途徑,過一系列步驟,降解成三碳化合物(即丙酮酸,2 CHCOCOOH)。在無氧狀態下,丙酮酸可轉化為乳酸或者乙醇。
酒精發酵的總體化學式為:
CHO+Zymase (酶)→ 2 CHOH + 2 CO
第一段階的二磷酸腺苷(ADP)轉化成三磷酸腺苷(ATP)、2分子的NAD與NADH產生變換。谷氨酸代謝途徑,它們能催化NADH和ATP,ADP與Pi結合形成ATP,此即葡萄糖的磷酸化過程, 磷酸果糖激酶是EMP途徑的關鍵酶。
CHO+ 2 ADP + 2 HPO+ 2 NAD→ 2 CHCOCOOH + 2 ATP + 2 NADH + 2 HO + 2 H
第二階段發生的是糖的裂解,丙酮酸分解為乙醛和二氧化碳。
CHCOCOOH → CHCHO + CO
第三階段使用還原劑 NADH。經由巰基酶催化,可被碘乙酸 (ICH2COOH)不可逆地抑制。NAD+還原成 NADH。
CHCHO + NADH + H→ CHOH + NAD
乙醇發酵 利用酵母菌進行厭氧代謝的過程。酵母菌在厭氧代謝中分解1mol葡萄糖,生成 2mol乙醇,乙醇發酵所需的原材料為糖質原料,它們均為農副產品,如糖蜜、穀類作物(玉米、小麥、大米等)由於酵母菌體內的澱粉酶,糖化酶活性不高故澱粉類原料必須經過水解,糖化過程分解成單糖,才能被利用發酵。要求發酵罐中氧壓力不高於(6.67一13.3Kpa),pH值3.0一6.0,反應溫度2°C一35°C,轉化成酒精的轉化率可達90%一92%。
套用
麵包烘烤
酒精發酵的副產品——二氧化碳的形成導致麵包發起來。
酒精發酵導致麵包麵團發起。酵母微生物食用在生麵團中的糖,並產生乙醇和二氧化碳作為廢棄產物。二氧化碳在生麵團中形成氣泡,氣泡擴大將麵團發起來,但幾乎麵包中的所有乙醇都在進行烘烤生麵團時蒸發。
酒精飲料
所有酒精飲料(包括碳酸浸漬生產的乙醇)含有的乙醇都是使用通過酵母引起的酵的方法生產的。
•葡萄酒是用葡萄中的天然糖分發酵;蘋果酒是用蘋果中的天然糖分發酵
•蜂蜜酒是用蜂蜜中的天然糖分發酵
•啤酒、威士忌(whiskey)、伏特加(vodka)是穀物中的澱粉被澱粉酶轉化為糖,然後用糖發酵
•米酒(包括日本清酒)是穀物中的澱粉被米曲菌轉化為糖,然後用糖發酵
•蘭姆酒是用甘蔗中的天然糖分發酵
在所有的情況下,發酵必須發生在一個容器中,它允許二氧化碳逸出,但阻止外部空氣從進來。這是因為暴露於氧氣會阻止乙醇的生成,而二氧化碳的積累會造成容器將破裂或災難性失敗的危險,造成人身傷害和財產損失。