啤酒手册—05酵母

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1、第五章酵母麦汁经过啤酒酵母的发酵，便酿制成啤酒。由于酵母不仅进行酒精发酵，而且其新陈代谢的产物还影响啤酒的口味和特点，所以了解酵母的结构和组成、新陈代谢、繁殖和生长及其分类非常重要。不同的酵母菌种有一系列不同的特性。第一节啤酒酵母在分类学的位置在微生物分类系统上，通常分为门、纲、目、科、属、种。以此分类方法，则啤酒酵母属于：门：真菌门纲：子囊菌纲目：内孢霉目科：内孢霉科属：酵母属种：啤酒酵母第二节酵母细胞的结构和组成一、酵母细胞的结构酵母细胞形态为椭圆、圆形，细胞大小一般为（8～10）μm×（5～7）μm（见图5.1）。在显微

2、镜下看到的酵母细胞结构主要有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡等组成（见图5.2）。由细胞膜3包围着细胞质1，细胞膜的外部又有细胞壁2保护，另外在显微镜下常可在细胞壁上看见出芽点4。图5.1酵母细胞图5.2酵母细胞结构1－细胞质2－细胞壁3－细胞膜4－出芽点5－线粒体6－液泡7－聚偏磷酸盐颗粒8－类脂颗粒9－内质网10－细胞核11－核膜12－核质1．细胞壁细胞壁位于细胞的最外层，具有一定的弹性，决定着酵母细胞的形状和稳定性，约占细胞质量的30%，壁厚100～200nm。细胞壁由大分子的物质组成，主要成分为30～40%的甘露聚

3、糖（即酵母胶体）和30～40%的葡聚糖。位于细胞外部的甘露聚糖（见图5.3）与磷结合，而位于细胞里面的葡聚糖与硫以酯链连接，总复合物还包括蛋白质和酶，它们通过细胞膜分解物质使之便于输送，所以细胞壁的结构具有重大意义。除此之外，细胞壁还含有蛋白质、脂肪、矿物质。65图5.3（图上端为细胞壁外层）M－甘露醇P－磷酸盐G－葡聚糖S－硫Prot－蛋白质2．细胞膜细胞膜紧贴细胞壁的内面，厚度约150nm，是一层半透性的膜，构成细胞壁的基础物质。细胞膜调节着细胞内的渗透压，调节着营养物质的吸收和代谢产物的排出，形成酵母细胞的渗透框架。同时

4、，细胞膜可分离出胞外酶，胞外酶有酵母细胞形成，但在酵母细胞外起作用。3．细胞质酵母细胞中充满着细胞质，细胞质主要有酶形式的蛋白质组成。细胞质中含有丰富的核糖体，核糖体是合成蛋白质的地方。此外，细胞质还含有线粒体，线粒体的主要功能是通过呼吸为酵母细胞提供能量。4．细胞核细胞核直径为0.5～1.5μm，经染色后可以观察到。细胞核被核膜所包围，其主要化学组成是脱氧核糖核酸DNA和蛋白质，是遗传物质的承载体，控制着酵母的新陈代谢。5．液泡在显微镜下，常可看见酵母细胞中充满水性细胞液的液泡，酵母细胞可在液泡中短时间贮存代谢产物，此外液泡

5、中还有细胞的磷酸盐贮仓（聚偏磷酸盐颗粒）。二、酵母的组成酵母细胞大约含有75%的水。酵母绝干物质主要由蛋白质和碳水化合物组成，见表5.1。表5.1成分含量（%）蛋白物45～60碳水化合物25～35脂肪4～7矿物质6～9酵母中贮存的碳水化合物中，最重要的是糖原，此外还有海藻糖。糖原是由葡糖残糖残基组成的分支葡聚糖；海藻糖是由二个葡萄糖单元组成的二糖。这些贮存碳水化合物以特殊贮存颗粒形式贮存于细胞质中，并在酵母细胞营养缺乏时被分解，从而给细胞提供能量。除碳水化合物外，细胞质中还贮存了类脂质形式的脂肪。内质网贯穿于整个细胞质将其分为

6、许多反应空间。此外，酵母还含有丰富的维生素和酶，尤其是维生素含量很高，特别是维生素B1和B6。因此说未过滤啤酒（如小麦啤酒）含有大量的维生素实不为过。第三节酵母的新陈代谢65生命的典型特征是生长和繁殖。维持生命需要持续的物质转化，即新陈代谢。新陈代谢的作用在于：（1）吸收可利用的物质作为营养，将其转化为机体本身的物质；（2）获得生命功能所需的能量。为保证这些功能的进行，酵母必需有机物质，特别是糖形式的碳水化合物。酵母既可以在有氧的情况下利用糖（耗氧性），又可以在无氧情况下分解糖（厌氧性）。耗氧且释放能量多的过程称为呼吸，厌氧且

7、释放能量少的过程称为发酵。通过呼吸和发酵获取能量的反应过程非常复杂且步骤繁多，每个反应步骤都由特殊酶催化。在酵母细胞中，酶以一定的细胞结构连接。酶的呼吸链主要在线粒体上，而酶的发酵主要在细胞质的基础物质中进行。有机物的呼吸或发酵是以细胞内容物的输送为前提条件的。酵母细胞通过细胞壁吸收营养物质，由细胞膜进行调节。酵母细胞只能吸收与输送机理相适应的物质，而这又取决于酵母细胞中酶的多样性。一、碳水化合物的代谢在碳水化合物中，只有糖分能供给酵母呼吸或发酵。区别各种酵母的重要标准是它对不同糖分的呼吸或发酵能力。原则上所有能被酵母发酵的糖

8、，也可以被酵母呼吸消耗；反之，则不行。酵母对糖进行耗氧分解还是厌氧分解，这主要取决于有无氧气存在，在有氧情况下，酵母通过呼吸获取能量；而在无氧情况下，则进行发酵。这种转变称为巴斯德效应。酵母是唯一能从呼吸转变到发酵的生物，正是基于这种转变才有了千百年的酒精饮料生产。我们知道，