乙醇发酵的生物学意义是什么?
答:一、乙醇发酵的生物学意义
乙醇发酵的主要代表菌为酵母菌,工业上主要用于酿酒和酒精生产。
二、乙醇发酵的原理
在厌氧条件下,微生物通过糖酵解过程(又称EM途径)将葡萄糖转化为丙酮酸,丙酮酸进一步脱羧形成乙醛,乙醛最终被还原成乙醇的过程。
多种微生物(如酵母菌,根霉,曲霉,某些细菌)能通过称为乙醇发酵的过程,将糖转变成乙醇和CO2.乙醇发酵也分为同型乙醇发酵(homoalcholic fermentation)和异型乙醇发酵(heteroalcoholic fermentation)两类.
同型乙醇发酵(homoalcholic fermentation):
酿酒酵母能够通过EMP途径进行同型酒精发酵,即由EMP途径代谢产生的丙酮酸经过脱羧放出CO2,同时生成乙醛,乙醛接受糖酵解过程中释放的NADH+H+被还原成乙醇.这是一个低效的产能过程,大量能量仍然贮存于乙醇中,其总反应为:
葡萄糖 + 2ADP + 2Pi ----- 2乙醇 + 2 CO2 + 2ATP
运动发酵单胞菌能通过ED途径进行同型乙醇发酵,但只产生1个ATP.
葡萄糖 + ADP + Pi 2乙醇 + 2 CO2 +ATP
缺乏完整EMP途径的少数细菌(假单胞菌,根瘤菌,农杆菌,粪肠球菌)利用ED途径替代EMP途径产能.
异型乙醇发酵(heteroalcoholic fermentation):
一些细菌能够通过HMP途径进行异型乳酸发酵产生乳酸、乙醇和CO2等,我们也可以称其为异型乙醇发酵,例如Leuconostoc mesenteroides(肠膜明串珠菌)进行的异型乙醇发酵总反应式为:
葡萄糖 + ADP + Pi ----- 乳酸 + 乙醇 + CO2 + ATP
不是真核也不是原核。
乙醇梭菌蛋白是以乙醇梭菌(芽孢杆菌科)为发酵菌种生产的一种新型菌体蛋白。
乙醇梭菌最早于1994年由比利时科学家从兔子肠道分离出来,是一种可从一氧化碳产生乙醇的厌氧菌。
大体上可分为酒化菌(酵母菌)、糖化菌(丝状菌)和细菌3大类。
一、酒化菌:
酿酒工业中常用的有:
①啤酒酵母:分为上面酵母和下面酵母,虽然发酵能力和性能各异,但都适用于以淀粉为原料的糖化液,是生产啤酒、白酒、威士忌的优良菌种
②啤酒酵母的变种:挪威生物学家G.H.A.汉森从葡萄果皮中分离出来的。在麦汁中培养细胞呈卵圆形,有时少数呈腊肠形;能耐较高的酸度,耐乙醇的能力可达10%以上,能耐较低的二氧化碳;属于下面酵母,适用于葡萄酒发酵;
③裂殖酵母:其特点是以分裂方法繁殖,细胞呈圆筒形、长方形或圆形;可发酵各种糖类不同化硝酸盐,在乙醇中不生长;
④生香酵母:以葡萄糖或酒精为碳源,在发酵过程中能产生香味。
二、糖化菌:
可将淀粉质原料转化成葡萄糖的菌类。糖化力强,繁殖速度快,热稳定性良好,耐酸,耐酒精,不产或少产可降低甲醇生成量的果胶酶。在酿酒工业中常用的有曲霉、根霉、拟内孢霉、红曲霉和毛霉等。
三、细菌
其代谢产物对白酒、黄酒和葡萄酒的香型和风味具有特殊作用。在发酵酿酒过程中,适当引入细菌还能克服白酒后味不足的缺点。在酿酒工业中常用的细菌有乳酸杆菌、醋酸菌、丁酸菌等。
扩展资料:
酿酒起源传说综述:
在古代,往往将酿酒的起源归于杜康的发明,把他说成是酿酒的祖宗,由于影响非常大,以致成了正统的观点。对于这些观点,宋代《酒谱》曾提出过质疑,认为“皆不足以考据,而多其赘说也”。这虽然不足于考据,但作为一种文化认同现象,不妨罗列于下。主要有以下传说。
仪狄创酿酒:
相传夏禹时期的仪狄发明了酿酒。公元前二世纪史书《吕氏春秋》云:“仪狄作酒”。汉代刘向编辑的《战国策》则进一步说明:“昔者,帝女令仪狄作酒而美,进之禹,禹饮而甘之,曰:‘后世必有饮酒而之国者。’遂疏仪狄而绝旨酒(禹乃夏朝帝王)”。
仪狄是什么时代的人呢?《世本》、《吕氏春秋》、《战国策》中都认为他是夏禹时代的人。他到底是从事什么职务呢?是司酒造业的“工匠”,还是夏禹手下的臣属?他生于何地、葬于何处?都没有确凿的史料可考。
那么,他是怎样发明酿酒的呢?《战国策》中说:“昔者,帝女令仪狄作酒而美,进之禹,禹钦而甘之,遂疏仪狄,绝旨酒,曰:‘后世必有以酒亡其国者’。”
参考资料来源:百度百科-酿酒
参考资料来源:百度百科-酿酒
发酵温度过高,如果超过32℃,酵母的发酵作用受限,酒中残糖增加,也为乳酸菌、醋酸菌的繁殖创造了条件,造成酒的挥发酸过高,
(1)在发酵前期,要创造条件,让酵母菌继续繁殖到一定数量。
(2)使糖化醪中的淀粉和糊精继续被分解,生成可发酵的糖分。
(3)发酵过程的中期和后期,要创造厌气条件,使酵母在无氧条件下将糖分发酵生成酒精。
(4)发酵过程中产生的CO2应设法排除,并注意加强对随CO2逸出时被带走酒精的捕集回收。
乳酸菌是自然界数量最多的菌类之一,它包括球菌和杆菌,大多数不运动,无芽孢,通常排列成链,需要有碳水化合物存在才能生长良好;它能发酵糖类产生乳酸。凡发酵产物中只有乳酸者,称为同型发酵;凡发酵产物中除乳酸外,还有乙酸和CO2者称为异型发酵。
正乳酸菌多是嫌气性杆菌,生成乳酸能力强。白酒醅和曲块中多是异乳酸菌(乳球菌),是偏读气或好气性。异乳酸菌有产乳酸酯的能力,并能将己糖同化成乳酸、酒精和CO2,有的乳酸菌能将果糖发酵生成甘露醇。乳酸如果分解为丁酸,会使酒呈臭味,这是新酒产生臭味的原因之一。还有的乳酸菌将甘油交成丙烯醛而有呈刺眼的辣味。
(二)醋酸菌
醋酸菌在自然界中分布很广,而且种类繁多,是氧化细菌的重要菌种,也是白酒生产中不可避免的菌类。醋酸菌在显微镜下呈球形、链球形、长杆、短杆或橡蛔虫一样的条形,在温度,时间和培养条件不同时,形状差别很大,因此,单纯从形态上很难鉴别。有的醋酸菌能使液体浑浊,有的附着在器壁上呈环状,有的不呈环状,也有的生成皱纹和皮膜,但它们都是好气性的。固态法生产白酒,是开放式的,在操作时势必感染一些醋酸菌,成为酒中醋酸的主要来源。醋酸是白酒的主要香味成分,同时也是酯的承受体,是丁酸、已酸及其酯类的前体物质。但醋酸含量过多,会使白酒呈刺激性酸味,醋酸对酵母的杀伤力也极大。当前白酒生产中,是醋酸过剩,应在工艺上采取措施。
比如说我们人就可以产生乳酸,这就是为什么剧烈运动后
腿会发酸,还有比较特殊的是马铃薯的块茎还有玉米的胚
酒精最主要的是酵母菌 ,酵母菌,根霉,曲霉