酵母菌与酒精发酵

4.1酵母菌

此处讨论酵母菌为酿酒酵母，可以将糖在无氧条件下分解产生酒精。

酵母生长所需营养

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4.1.1 碳水化合物

酵母不含叶绿素，只能同化基质中的碳水化合物来获取能量，方式分为有氧条件下的呼吸作用和无氧条件下的发酵作用。

4.1.2 含氮物质

氮是酵母生长不可或缺的元素。它不能直接同化大分子的蛋白质，只能利用肽、胨等蛋白质水解物。如果葡萄的质量不好，往往存在氮含量低等问题，不利于酵母的发酵，可以通过添加发酵助剂来实现发酵的正常进行。

4.1.3 矿物质

钾和磷是酵母生长必不可少的成分，镁的存在也有利于酵母的活动，成熟的葡萄中含有满足酵母正常发酵需要的矿质元素。

酿酒酵母从根源上分为两类，野生酵母和人工酵母。发酵早期，只有野生酵母。人工酵母是在野生酵母的基础上筛选、分离、纯化、选育获得的，具有耐硫、耐酒精、稳定、可控、高产等优点的优质酵母菌株。  

4.2 酒精发酵

酒精发酵是复杂的生物化学反应，化学描述为 EPM途径，葡萄糖先转化为丙酮酸，然后转化为乙醇和二氧化碳。

在酒精产生的过程中，也会发生次生代谢，产生副产物，包括 甘油、乙醛、乙酸、琥珀酸、乳酸、高级醇、酯类等。

影响酵母发酵的因素

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4.2.1 温度

红葡萄酒酵母最佳发酵温度在20～30℃之间。

温度低于20℃时，酵母生长缓慢，发酵时间长；温度高于30℃时，繁殖能力也会下降，酵母进入疲劳状态，且发酵产生的葡萄酒挥发酸含量上升，口感下降。

白葡萄酒酵母最佳发酵温度为10～24℃。

4.2.2 氧气

酵母的生长是需要消耗氧气的，完全密封的环境并不利于葡萄酒的发酵，适量的氧气可以促进酵母的繁殖；但是，酵母的酒精发酵是厌氧条件下进行的，所以生产中常采用倒罐的方式提高发酵品质。

4.2.3 酸度

酵母菌在中性和酸性环境下，发酵能力最强。在pH=4的情况下，发酵能力高于pH=3，但是酸性环境可以抑制其他微生物的生长繁殖。

4.2.4 酵母代谢产物

在发酵过程中，酵母会分泌一些抑制自身活性的物质，进而导致酒精发酵的中止，经研究发现，该物质主要为脂肪酸。去除脂肪酸的方式有两种：一.加入活性炭吸附脂肪酸，但是葡萄酒中活性炭很难除去，且很多国家禁止使用活性炭；二.添加酵母菌皮，将酵母进行高温灭活后得到的菌皮也具有吸附脂肪酸的作用，且能提供酵母生长所需的生长素。

4.2.5 酒精浓度

酵母发酵产生乙醇，也会对酵母的活性产生抑制作用，通常酵母在酒精度为15%vol时就会失活，特种酵母可以耐18%vol酒精浓度。

4.2.6 糖

酵母生长需要消耗糖类，但是高浓度的糖会形成高渗环境，不利于酵母的生长繁殖。

在果汁糖度较低需要加糖时，需要少量多次添加。

下期预告：乳酸菌与苹果酸乳酸发酵