酵母菌是兼性厭氧的微生物,它在有氧的情況下可以呼吸,在無(wú)氧的情況下就發(fā)酵。即在有氧氣的環(huán)境中,酵母菌將葡萄糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳。無(wú)氧的條件下,將葡萄糖分解為二氧化碳和酒精。
大部分酵母是不能直接利用生淀粉的,一些工業(yè)生產(chǎn)的酵母可以。釀酒時(shí)講原料蒸熟是為了使淀粉糊化,從而更容易變成葡萄糖,在被酵母轉(zhuǎn)化為酒。
發(fā)酵面包時(shí),主要是利用酵母發(fā)酵產(chǎn)生的二氧化碳,使面包膨松,而不是要產(chǎn)生葡糖糖或者酒精,自然就不用將面粉蒸熟了。
酵母菌發(fā)酵原理如下:在有氧的條件下,進(jìn)行有氧呼吸,將糖類物質(zhì)分解成二氧化碳和水,釋放大量能量。
在無(wú)氧的條件下,進(jìn)行無(wú)氧呼吸(酒精發(fā)酵),將糖類物質(zhì)分解成二氧化碳和酒精,釋放少量能量。
由于有氧呼吸比無(wú)氧呼吸(酒精發(fā)酵)產(chǎn)能多,因此酵母菌利用等量能源物質(zhì),在有氧環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖得到的菌體數(shù)目明顯比缺氧時(shí)高得多。
而酒精發(fā)酵則需要在缺氧的環(huán)境下才能進(jìn)行。
因此利用酵母菌制造啤酒時(shí)必須先向發(fā)酵罐中通入空氣,使酵母菌快速繁殖,達(dá)到一定數(shù)量后,再密封,讓其進(jìn)行發(fā)酵,以獲得較多的酒精。
谷物中的淀粉還有糖類在酵母菌的作用下逐步分解成醇或酸的過(guò)程就是發(fā)酵。
二者共生共存,有以下特點(diǎn):
① 在共生體系中,酵母菌尤其是釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae),不能分泌分解多糖、蛋白質(zhì)、以及脂質(zhì)的酶類,而作為革蘭氏陽(yáng)性菌的乳酸菌則可以向體外分泌多種多樣的酶類。因此,在富含葡萄汁的環(huán)境中酵母菌可以很好地生長(zhǎng),而在谷物為主體的環(huán)境中則需要乳酸菌分泌的其他酶類的配合才能完成生長(zhǎng)繁殖。
② 乳酸菌對(duì)營(yíng)養(yǎng)的要求比較高,需要氨基酸、不飽和脂肪酸以及維生素,所以在貧營(yíng)養(yǎng)的條件下乳酸菌的繁殖會(huì)受到限制,但是,如果此時(shí)體系中同時(shí)還有酵母菌的存在,酵母菌的分解代謝物中有豐富的營(yíng)養(yǎng)可供乳酸菌使用,因此乳酸菌可以借助酵母菌的協(xié)助繁衍下來(lái)。
③ 乳酸菌不含過(guò)氧化氫酶,故而對(duì)氧化環(huán)境非常敏感,而酵母菌含有過(guò)氧化氫酶,可以緩解乳酸菌的氧化壓力,這對(duì)乳酸菌在有氧條件下的生存來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常重要的因素。
④ 自然界中的乳酸菌和酵母菌共生的環(huán)境,多數(shù)是含糖量較高的環(huán)境,比如落到地上的成熟的果實(shí)。成熟的谷物的種子落到地上后,如果有具有糖化功能的絲狀菌存在,這些地方也能成為乳酸菌和酵母菌的樂(lè)園。
⑤ 乳酸菌產(chǎn)生乳酸,會(huì)逐漸降低發(fā)酵液的酸度,同時(shí)酵母菌不斷發(fā)酵產(chǎn)生酒精,從而可以保護(hù)整個(gè)發(fā)酵體系不受雜菌的侵犯。發(fā)酵后期,喜好酒精和乳酸的醋酸菌會(huì)逐漸繁殖,在發(fā)酵液表面形成菌膜,進(jìn)一步加強(qiáng)了發(fā)酵液的厭氣環(huán)境。最終形成一個(gè)乳酸菌和酵母菌占主導(dǎo)的發(fā)酵體系。
C6H12O6====2C2H5OH+2CO2+能量。酒精發(fā)酵是在無(wú)氧條件下,微生物(如酵母菌)分解葡萄糖等有機(jī)物,產(chǎn)生酒精、二氧化碳等不徹底氧化產(chǎn)物,同時(shí)釋放出少量能量的過(guò)程。
在高等植物中,存在酒精發(fā)酵和乳酸發(fā)酵,并習(xí)慣稱之為無(wú)氧呼吸.
酵母菌在培養(yǎng)基中或者合適的環(huán)境中進(jìn)行發(fā)酵。
發(fā)酵條件屬于無(wú)氧條件,但酵母菌可以適應(yīng)無(wú)氧環(huán)境,只要滿足有養(yǎng)分,水,PH值在3.0-7.5之間,溫度0-47℃的幾個(gè)條件,酵母菌就可以生長(zhǎng)繁殖。酵母是一種單細(xì)胞真菌,屬于兼性厭氧菌,主要生長(zhǎng)在偏酸性的潮濕的含糖環(huán)境中,生長(zhǎng)繁殖的條件如下:要有水分。
酵母菌和細(xì)菌一樣,酵母菌必須有水才能存活,但酵母需要的水分比細(xì)菌少,某些酵母能在水分極少的環(huán)境中生長(zhǎng),如蜂蜜和果醬,這表明它們對(duì)滲透壓有相當(dāng)高的耐受性。
酸堿度要適宜。
酵母菌能在pH值為3.0-7.5 的范圍內(nèi)生長(zhǎng),最適pH 值為pH4.5-5.0。溫度要適宜。
在低于水的冰點(diǎn)或者高于47℃的溫度下, 酵母細(xì)胞一般不能生長(zhǎng),最適生長(zhǎng)溫度一般在20℃~30℃。對(duì)是否有氧氣無(wú)要求。酵母菌在有氧和無(wú)氧的環(huán)境中都能生長(zhǎng),即酵母菌是兼性厭氧菌,在有氧的情況下,它把糖分解成二氧化碳和水,在有氧存在時(shí),酵母菌生長(zhǎng)較快。
在缺氧的情況下,酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳,這個(gè)過(guò)程也就是所謂的發(fā)酵過(guò)程。一
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