发酵｜糖代谢

啤酒生产进行糖类代谢的麦汁组成成分中包括糖类、含氮物质、酒花成分、酸性物质、脂类物质、单宁、溶解氧、无机盐、维生素类以及其它固形物等丰富的营养物质，为酵母细胞提供了良好的生存环境，活性酵母在麦汁中吸取营养物质，释放代谢产物。

在啤酒麦汁的浸出物中，糖类是其最主要成分之一，它约占麦汁浸出物的90％，其中：葡萄糖和果糖约占糖类物质的10%，蔗糖约占5%，麦芽糖占45%-50%，麦芽三糖占10%-15%，寡糖20%-25%，另外还有少量的戊糖和戊聚糖、β－葡萄糖、异麦芽糖等等。这其中能被酵母发酵的糖类称“可发酵性糖”，如葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽三糖等称为可发酵性糖，是啤酒酵母的主要碳源营养物质，也是在发酵过程中可被利用的糖类物质，它们的发酵顺序依次为葡萄糖 >果糖  >蔗糖 >麦芽糖 >麦芽三糖。麦汁中的麦芽四糖、麦芽五糖至麦芽九糖、DP9－DP12糊精均不能被啤酒酵母所利用，这些糖类称为不可发酵性糖，又称非糖。一般在实际生产中糖与非糖的比例一般控制为7：3较合适，其中生产淡色啤酒，可发酵性糖含量略高，发酵度高，口感清爽；若生产浓色啤酒，其非糖比例略高一些，可增加啤酒的醇厚感。麦汁中可发酵性糖的组成，因使用的原料和工艺方法不同而异，也因辅料不同和辅料添加量不同,  致使各种糖的含量略有差别。

 酵母在通氧后的冷麦汁中消耗可发酵性糖（有氧呼吸），糖类被分解成水和CO2，获取的生物能，使酵母细胞快速增殖，并释放多余的热量。葡萄糖的发酵过程是比较复杂的，约有96％的可发酵性糖被酵母酵解为乙醇和CO2，它在酵母多种酶的作用下，经过一系列复杂的生化反应转化，先酵解成丙酮酸，再在酵母内丙酮酸脱羧酶、乙醇脱氢酶等作用下经乙醛，最后生成乙醇和CO2。麦汁中的主要可发酵性糖是麦芽糖。此外，麦汁中的糖分并不是同时发酵，酵母最先利用单糖，然后才能利用双糖、三糖。由此将发酵糖分为起发酵糖（单糖）、主发酵糖（双糖）和后发酵糖（麦芽三糖）。

    葡萄糖和果糖首先进入酵母细胞内，直接参与其新陈代谢；蔗糖需经酵母分泌在细胞表面的蔗糖酶转化为葡萄糖和果糖后，才能进入酵母细胞，进行发酵。啤酒酵母对麦芽糖和麦芽三糖的利用，因酵母种类不同而异。对下面酵母来说，当麦汁中含有较多的葡萄糖时，会抑制酵母细胞分泌麦芽糖渗透酶。没有这种渗透酶的作用，麦芽糖不能进入细胞内，须待葡萄糖和果糖的浓度发酵降至一定程度后，才能消除这种抑制作用，酵母细胞开始分泌麦芽糖渗透酶，使麦芽糖得以进入细胞内，再经α-葡萄糖苷酶分解为单糖后，始能酵解。葡萄糖的这种抑制作用称为“分解代谢抑制”或“葡萄糖阻遏效应”。同样，只有麦芽糖浓度降低至一定程度后，酵母细胞才能分泌麦芽三糖渗透酶，使麦芽三糖进入酵母细胞，进行发酵。在正常麦汁中，这种抑制作用并不突出，但如果麦汁中加入多量的葡萄糖或蔗糖，则将会严重抑制麦芽糖和麦芽三糖的发酵。有些上面酵母，在有葡萄糖的存在下，仍能保持其发酵麦芽糖和麦芽三糖的能力，因此，上面酵母的发酵速度相对较快。

通过这一期的内容，大家应对发酵过程糖代谢有了基本的了解。

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