酒精发酵

酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳
酒精发酵(英文:alcohol fermentation),指在一定的条件下酵母菌将糖分解成酒精和二氧化碳的过程。[1]
传统的发酵工艺包括原料预处理、高温蒸煮、糖化、发酵、蒸馏等工序。[2]葡萄糖是酵母菌进行酒精发酵的主要基质,主要是供给酵母生长繁殖及生成酒精之用,所以葡萄糖浓度控制适量与否直接影响酵母生长繁殖、发酵速度、发酵强度和发酵时间。发酵过程的参数可以分为三类:物理参数、化学参数和生物参数。在发酵过程中,主要的物理参数有发酵温度、发酵罐压力、空气流量、发酵液体积、冷却水流量、冷却水进出口温度、搅拌转速、泡沫高度等。发酵过程中的化学参数有pH值、溶解氧浓度,它们对于发酵过程非常重要,生化反应都需要有合适的酸碱环境才能朝着期望的方向进。发酵过程的生物参数包括微生物呼吸代谢参数、生物质浓度、代谢产物浓度、底物浓度以及微生物比增长速率、底物消耗速率和产物合成速率。[3]
引入新的技术,改变高耗、低效的生产方式是酒精发酵工艺发展的趋势。[2]

机理

酒精的发酵过程中,酵母菌进行的是属于厌气性发酵,进行着无氧呼吸,发生了复杂的生化反应。从发酵工艺来讲,既有发酵[láo]中的淀粉、糊精被糖化酶作用,水解生成糖类物质的反应;又有发酵醪中的蛋白质蛋白酶的作用下,水解生成小分子蛋白胨、肽和各种氨基酸的反应。这些水解产物,一部分被酵母细胞吸收合成菌体,另一部分则发酵生成了酒精二氧化碳,还要产生副产物杂醇油甘油等。