一、糖蜜酒精發酵的依據
1.糖蜜中的可發酵性物質甘蔗糖蜜中含有相當數量的轉化糖,約20%,蔗糖30%,甜菜糖蜜中含轉化糖極少,而含大量蔗糖,約50%左右。酵母活細胞含有豐富的水解酶和酒化酶,酵母中的蔗糖酶能將糖蜜中的蔗糖水解為一分子葡萄糖和一分子果糖,然后再通過酒化酶將己糖發酵生成灑精和CO2。
2.糖蜜酒精發酵中酵母的有效酶系糖蜜酒精發酵過程中,酵母細胞中參與酒精發酵的酶有十多種。酵母活細胞中蔗糖酶首先將糖蜜醪中的蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖,然后再由酵母活細胞中的酒化酶進行發酵,酒化酶是參與酒精發酵的各種酶的總稱,它不是單一的酶,而是包括12種酶和三個輔酶體系的總稱,主要包括己糖磷酸化酶、激酶、氫化還原酶、烯醇化酶、脫羧酶及脫氫酶等,在這些酶中有的是簡單的酶,有的是復合酶,酒化酶是胞內酶,是由酵母活細胞于細胞內合成,也只能于細胞內起催化反應作用,它不能從酵母體內滲至發酵醪中。
3.提高糖蜜酒精發酵效率的方法一方面要注意調整酵母的外界環境條件,使外因適于酵母內在規律要求,另一方面馴養和選育耐高滲透壓和耐高溫的優良酵母菌種,以適于糖蜜酒精發酵。
調整酵母外界環境的滲透壓是提高糖蜜酒精發酵效率的關鍵,酵母細胞內酶系催化效率的提高,依賴于酵母細胞質膜的半滲透作用。所以,糖蜜酒精發酵要求發酵醪要有適當的滲透壓,才有利于酵母半透性細胞質膜對醪液中C、N源、生長素等營養物質的吸收利用,才能加速細胞內酶系的催化反應速度,從而使發酵率進一步提高。為了保證酒母細胞質膜半滲透作用的正常進行,對于糖蜜原料,特別是低純度糖蜜原料,應想辦法先除去搪蜜中的焦糖、黑色素、果膠等膠體物質;只有適當降低糖密濃度和粘度才能調整至適宜的滲透壓,才能保證酵母細胞質膜半滲透作用的正常進行和提高工作效率。
其它工藝條件也能直接影響發酵效率,如果調整適宜的發酵溫度,發酵效率也明顯提高。例如采用川102酵母菌種發酵溫度控制在36℃以下,則產酒精特別高,發酵率也明顯提高。但發酵溫度超過36℃以上甚至高達40℃時,則產酒精速度降低,發酵率也明顯降低。而川345酵母菌種對溫度的適應性較強,夏天天氣炎熱,盡管發酵溫度可達40℃,發酵尚正常,發酵率仍穩定。可見不斷馴養和選育耐高滲透壓和耐高溫的優良酵母菌種顯得特別重要。
4.糖蜜酒精發酵宜在密閉發酵罐中進行的理論依據糖密酒精發酵過程是不需氧的生物化學氧化過程,其生物氧化自成體系,反應過程中生成還原態的NAD·2H,用于乙醛的還原,而其自身被氧化恢復成氧化態的NAD。輔酶上的氧化還原過程,即酒精發酵氫的傳遞過程。所以酵母進行糖蜜酒精發酵時宜在密閉的發酵罐中進行。
酵母進行糖蜜酒精發酵時,在有氧的情況下,由于進行了呼吸作用,而酒精產量大大降低,糖的消耗速度在單位時間內也減慢。 |
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