酵母菌与酒精发酵课件.ppt

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1、在葡萄汁和葡萄酒中存在着很多不同的酵母菌，它们不仅属于不同的科、属，而且具有不同的形态特征和生物学、化学特性，其中有的有利于葡萄酒酿造，有的则不利于葡萄酒酿造。第一节葡萄酒酿造中的主要酵母菌及来源第三章酵母菌与酒精发酵葡萄酒酵母的来源有以下三种：①利用天然葡萄酒酵母葡萄成熟时，在果实上生存有大量酵母，随果实破碎酵母进入果汁中繁殖、发酵，可利用天然酵母生产葡萄酒。这些天然酵母中能进行正常的酒精发酵的主要是酿酒酵母；在酒精发酵中不起作用或作用很少的统称为野生酵母。引起葡萄酒腐败，产生异味和蹼膜的多为野生酵母的一些菌株，汉逊、毕赤氏和圆酵母都会引起二次发酵。②选育优良的葡萄酒酵母为保证发酵的顺利

2、进行，获得优质的葡萄酒，利用微生物方法从天然酵母中选育优良的纯种酵母。③酵母菌株的改良利用现代科学技术（人工诱变、同宗配合、原生质体融合、基因转化）制备优良的酵母菌株。第二节酵母菌的酒精发酵一、酒精发酵的化学反应(一)糖分子的裂解1．己糖磷酸化己糖磷酸化是通过己糖磷酸化酶和磷酸己糖异构酶的作用，将葡萄糖和果糖转化为1，6一二磷酸果糖的过程。2．1，6-二磷酸果糖分裂为三碳糖1，6一二磷酸果糖在醛缩酶的作用下分解为3磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮，由于3一磷酸甘油醛将参加下阶段的反应，磷酸二羟丙酮将转化为3一磷酸甘油，所以在这一过程中，好像只形成3一磷酸甘油醛一样。3．3-磷酸甘油醛氧化为丙酮酸3

3、一磷酸甘油醛在氧化还原酶的作用下，转化为3一磷酸甘油酸，后者在变位酶的作用下转化为2一磷酸甘油酸；2一磷酸甘油酸在烯醇化酶的作用下，先形成磷酸烯醇式丙酮酸，然后转化为丙酮酸。(二)丙酮酸的分解丙酮酸首先在丙酮酸脱羧酶和羧化辅酶的催化下脱去羧基，生成乙醛和二氧化碳；乙醛则在乙醇脱氢酶的作用下还原为乙醇。(三)甘油发酵在酒精发酵开始时，参加3一磷酸甘油醛转化为3一磷酸甘油酸这一反应所必需的NAD，是通过磷酸二羟丙酮的氧化作用来提供的，但这一氧化作用要伴随着甘油的产生。每当磷酸二羟丙酮氧化一分子NADH2，就形成一分子甘油，这一过程称为甘油发酵。实际上，在发酵开始时，酒精发酵和甘油发酵同时进行，

4、而且甘油发酵占优势，以后酒精发酵则逐渐加强并占绝对优势，甘油发酵减弱，但并不完全停止。因此，在酒精发酵过程中，除产生乙醇外，还产生很多其他的副产物。（四）呼吸作用在有氧条件下，由糖酵解产生的丙酮酸经过氧化脱羧形成乙酰CoA，乙酰CoA进入三羧酸循环(TCA)和乙醛酸循环以及呼吸链的电子传递系统的呼吸作用，将乙酰CoA完全氧化，分解成水和二氧化碳，从而获得能量。二、酒精发酵的主要副产物1．甘油甘油主要在发酵开始时由甘油发酵而形成。在葡萄酒中，其含量为6～10g／L，葡萄酒中甘油的含量还受以下因素的影响。①酵母菌种：一些菌种的产甘油能力强于其他菌种。②基质：基质中糖含量高，SO2含量高，则葡萄

5、酒甘油含量高。甘油具甜味，可使葡萄酒口味圆润。2．乙醛乙醛可由丙酮酸脱羧产生，也可在发酵以外由乙醇氧化而产生。在葡萄酒中乙醛的含量为20～60mg／L，有时可达300mg／L。乙醛可与SO2结合形成稳定的亚硫酸乙醛。这种物质不影响葡萄酒的质量，而游离的乙醛则使葡萄酒具氧化味，可用SO2处理，使这种氧化味消失。3．醋酸醋酸是构成葡萄酒挥发酸的主要物质，在正常发酵情况下，醋酸在葡萄酒中的含量为0.2～0.3g／L，它是由乙醛经氧化还原作用而形成的。葡萄酒中醋酸含量过高，就会具酸味。一般规定，白葡萄酒挥发酸含量不能高于0.88gH2SO4／L，红葡萄酒不能高于0.98gH2SO4／L。4．琥珀酸

6、在所有的葡萄酒中都存在琥珀酸，但其含量较低，一般为0.6～1.5g／L。5．乳酸在葡萄酒中，其含量一般低于1g／L，主要来源于酒精发酵和苹果酸一乳酸发酵。此外，在酒精发酵过程中，还产生很多其他副产物，它们都是由酒精发酵的中间产物——丙酮酸所产生的，并具有不同的味感。三、葡萄酒发酵的其他副产物1．高级醇在所有的酵母发酵中，会生成少量高级醇类，它们是相对分子质量较大的乙醇类似物，具有较高的沸点。在葡萄酒中的含量很低，但它们是构成葡萄酒两类香气的主要物质，在葡萄酒中的高级醇有异丙醇、异戊醇等，主要是由氨基酸形成的。2．酯类葡萄酒中含有有机酸和醇类，而有机酸和醇可以发生酯化反应，生成各种酯类化合物

7、，葡萄酒中的酯类物质可分为两大类。第一类为生化酯类，它们是在发酵过程中形成的。其中最重要的为乙酸乙酯，是乙醇和乙酸经酯化反应形成的，即使含量很少也具有酸味。第二类为化学酯类，它们是在陈酿过程中形成的，其含量可达1g／L。化学酯类的种类很多，是构成葡萄酒第三类香气的主要物质。