基本介紹
- 中文名：酒精發酵
- 外文名：Alcoholic fermentation
- 性質：分解葡萄糖等有機物，產生酒精等
- 化學式：C6H12O6——2CH3CH2OH+2CO2
機理,詳細釋義,反應要點,測定方法,酒精體積,酒精重量,說明,套用,
機理
酒精的發酵過程中，酵母菌進行的是屬於厭氣性發酵，進行著無氧呼吸，發生了複雜的生化反應。從發酵工藝來講，既有發酵醪中的澱粉、糊精被糖化酶作用，水解生成糖類物質的反應；又有發酵醪中的蛋白質在蛋白酶的作用下，水解生成小分子的蛋白腖、肽和各種胺基酸的反應。這些水解產物，一部分被酵母細胞吸收合成菌體，另一部分則發酵生成了酒精和二氧化碳，還要產生副產物雜醇油、甘油等。
詳細釋義
生物進行的一種無氧糖酵解，從糖或多糖生成乙醇和二氧化碳，如下式：
C6H12O6——2CH3CH2OH+2CO2
酒精發酵過程如下
C6H12O6 + 2NAD+ + 2pi —— 2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ +2H2O
2CH3COCOOH + 2NADH + 2H+ —— 2CH3CH2OH + 2CO2 + 2NAD+
它和乳酸發酵同是具有代表性的發酵。微生物尤其是野生型微生物皆可進行這種發酵，在植物界相當普遍。進行這種發酵的最具特徵的生物是釀酒酵母。把這種反應歸於酵母作用的是巴斯德（L．Pasteus，1857—1858）。此後，E．Buchner（1897）用酵母壓榨液實現了無細胞發酵，並對其酶系——酒化酶進行了分析。至1940年前後，糖的磷酸酯化、反應途徑以及各階段的反應，還有與這些相關的許多酶、輔助因子等幾乎都已明確。
反應要點
其反應的要點是：糖質變成磷酸酯，分割為2分子的丙糖磷酸，與其氧化相關連，生成2個ATP而產生丙酮酸，放出二氧化碳後轉化為乙醛，依靠補償以上氧化的還原，以產生酒精而告完成。根據上式放出的約50卡的自由能釋放出來，可產生4個ATP，其中2個ATP被用於第一步的糖的磷酸化，因此1mol葡萄糖酒精發酵產生2molATP。酒精發酵的檢測，通常是通過測壓計、發酵管等對放出的二氧化碳的測定，或是利用蒸氣蒸餾收集的酒精定量進行的。
測定方法
酒精體積
取一清潔的100ml容量瓶，用被測試樣盪洗2_3次。然後注滿至近刻度，將容量瓶置於
20℃水浴中20~30min，用20℃試樣補足至刻度。將試樣移入500ml蒸餾瓶，用50ml冷水分3次沖洗容量瓶，洗液一併移入蒸餾燒瓶。將燒瓶接入蒸餾裝置。用裝試樣的原容量瓶作為接受器進行蒸餾。為防止酒精揮發，在氣溫較高時蒸餾，應將容量瓶浸入冰水浴中，並使應接管出口伸入容量瓶的球部。
當蒸餾液體積達到容量的95~98%時停止蒸餾。用少許水洗滌應接管的頭端，洗液併入容量瓶。塞好容量瓶，搖勻。如在刻度以上瓶頸沾有液滴，小心用少許水洗下。置容量瓶於 20℃水浴中30min，並用清潔的毛細滴管或洗瓶加同樣溫度的水至刻度，再次搖勻。用比重瓶測定蒸餾液20℃的比重。由附錄查得試樣以體積百分比表示得酒精含量。
當對分析結果僅要求達到一位小數得準確度的時候，可將蒸餾液用酒精計直接測定。
酒精重量
稱取 100.00g試樣於500ml蒸餾瓶中，加入50ml水，按操作一 進行蒸餾。蒸餾液用一已稱重的100ml容量瓶作為接受器，瓶內預先加入5ml 水，並將冷凝器 應接管出口插入水中。當蒸餾液達到96ml左右時停止蒸餾，用清潔得毛細滴管或洗瓶加水至蒸餾重量為100.0g，搖勻。用比重瓶測定蒸餾液的比重。由表查試樣以重量百分數表示的酒精含量。
說明
蒸餾過程中乙醇蒸汽的逃逸，會嚴重影響測定結果的準確性。因此蒸餾前必須仔細檢查儀器各連線處是否嚴密。若蒸餾中出現漏氣，必須重新測定。
蒸餾時，應先小火加熱，待溶液沸騰後再慢慢用大火焰。對於易產生泡沫的酒樣加少量消泡劑。但是加過消泡劑的試樣蒸餾殘液，不能用來作浸出物的測定。
葡萄酒和啤酒試樣的揮發酸過高時，會使測定結果引入較大誤差。應根據總酸測定結果，用 氫氧化鈉準確液中和後，再進行蒸餾。對於有高含量二氧化碳的含量 。
套用
酒精發酵在酒精工業、釀酒工業和食品工業中都有大量套用。葡萄酒、果酒、啤酒等都是利用酒精發酵製成的產品。在蔬菜醃製過程中也存在著酒精發酵，不過酒精產量較低，為0.5%～0.7%，這對蔬菜醃製過程中的主要發酵過程——乳酸發酵影響不大，反而還起到了增香作用。
