醋酸發酵

醋酸發酵為氧化發酵之一。是指乙醇在醋酸菌的作用下氧化成醋酸的過程。此外還有多種微生物通過厭氧活動亦可將各種化合物形成醋酸，但對此一般都不稱其為醋酸發酵。

基本介紹

• 中文名：醋酸發酵
• 外文名： acetic fermentation
• 釋義：乙醇在醋酸菌的作用下氧化成醋酸
• 類別：氧化發酵

原理

醋酸菌(Acetobacter)革蘭陰性，細胞橢圓、桿狀、單生、成對或鏈狀，在老培養液中易出現畸形體，具周生鞭毛或無。能氧化乙醇為醋酸，氧化葡萄糖為葡萄糖酸。能利用醋酸鹽及乳酸鹽使其氧化為CO2，不能利用乳糖、糊精及澱粉等。葡萄糖酸桿菌(Gluco-nobacter)具端生鞭毛，能氧化乙醇為醋酸、葡萄糖為葡萄糖酸，但不能使醋酸鹽及乳酸鹽氧化為CO2。中國常用的中科1.41及滬釀1.01菌株均為醋酸桿菌屬細菌。醋酸發酵的主要機理如下。

醋酸菌

1．從乙醇氧化為醋酸

這一步可分為以下兩個階段：

(1)先由乙醇在乙醇脫氫酶的催化下氧化成乙醛，

(2)乙醛通過吸水形成水化乙醛，接著由乙醛脫氫酶氧化成醋酸，

綜合上式，整個反應式為：

CH₃CH₂OH+O₂一CH₃COOH+H₂O

理論上，1009酒精能生成純醋酸130.49，但在實際生產過程中，卻只能生成100g醋酸。

2．己糖一磷酸途徑

木醋桿菌能通過己糖一磷酸途徑，利用糖生成醋酸。

己糖磷酸途徑生成的5-磷酸一核酮糖在5-磷酸解酮酶的作用下，裂解為3-磷酸甘油醛和乙醯磷酸，其中乙醯磷酸在乙酸激酶的催化下轉變為醋酸，而3-磷酸甘油醛通過糖酵解途徑變成丙酮酸，然後還原成乳酸。

3．醋酸菌的過氧化反應

由於醋酸菌可產生乙醯輔酶A合成酶，因此它能氧化醋酸為二氧化碳和水。

所以，在食醋生產過程中發現酸度不再上升，酒精氧化將完時，就要加入食鹽，抑制醋酸菌的繁殖與發酵，以防醋酸分解。

4．其他反應

醋酸發酵過程中，主要利用的是醋酸菌所具有的氧化酒精生成醋酸的能力。此外，弱氧化醋酸菌能將D葡萄糖氧化成葡萄糖酸、D5酮基葡萄糖酸，再經還原生成D酒石酸。弱氧化醋酸菌、膠醋酸桿菌、紋膜醋酸桿菌可將酵母菌利用糖分生成的甘油氧化成二羥基丙酮。

此外，原料中少量的脂肪成分，在黴菌所產生的解脂酶的作用下，可生成各種脂肪酸和甘油，這些脂肪酸和醇又可反應生成不同的酯類；原料中的蛋白質經蛋白酶水解成各種胺基酸，如果食醋中含有多種酯類和胺基酸，口味就更加濃醇，也增加了醋酸的香味。

條件

醋酸菌為好氣性菌，發酵在通氣條件下進行，發酵溫度一般為25～30℃，醋酸菌需要胺基酸及維生素類物質，因此發酵液中除乙醇外還需添加酵母汁、曲汁或其它含氮有機質。

方式

醋的釀造有固體發酵和液體發酵兩種方式。如以澱粉物質為原料需先進行糖化及酒精發酵，最後進行醋酸發酵，固體發酵為傳統工藝，參與微生物種類較多，產品風味較好。液體發酵一般為工業化生產，用純培養菌種，產量多、成本低，但產品風味較差。

用途

醋為生活中必備物品，在食品調味中占重要地位，中國有數千年的生產歷史，品種很多，如山西老陳醋、鎮江香醋等都深受歡迎。醋酸能抑制腐敗細菌的生長，用醋醃漬蔬菜可以保存鮮味而不腐敗，醋酸還可作醫用消毒劑。發酵醋液精製後可製成冰醋酸，為化工及製藥的重要原料，在印染工業中用途廣泛。

醋酸發酵產品