酒精發酵
釀酒是指利用微生物發酵的手段生產含有一定酒精濃度的飲料的過程。根據原料的不同，釀酒用的微生物以及釀酒的過程也不同。它是一種生物方法，其中的糖，如葡萄糖，果糖和蔗糖轉化成細胞能量，從而產生乙醇和二氧化碳作為代謝廢物。因為酵母在缺氧的情況下執行這種轉換，酒精發酵被認為是一種厭氧過程。
酒精發酵發生在生產酒精飲料和燃料乙醇，並發生在麵包生麵團的發起。
歷史
釀酒在夏朝或者夏朝以前就存在，世界最早的酒可能是天然酒。[1] 一說儀狄發明了釀酒。[2] 一則傳說認為釀酒始於杜康。[3]。《周禮》有「 五齊」 、 「 三酒」 等酒名。[4] 現在所發現最早的酒是1987年12月在河南東南部羅山蟒張鄉天湖商代墓地的古酒，裝在青銅卣容器內，每100毫升酒內含有8239毫克甲酸乙醋。周代，釀酒已發展出規模，並設置有專門管理釀酒的「酒正」、「酒人」、「郁人」、「漿人」、「大酋」等管職。《黃帝內經》中還提到醴酪。
《西京雜記》中載有菊花酒的釀法：「菊花舒時，並采莖葉，雜黍米釀之，到來年九月九日始成熟就飲焉。故謂之菊花酒。」南宋朱翼中《北山酒經》是一部制曲釀酒的專著。
化學反應
糖酵解途徑又稱EMP(Embden-Meyerhof Parnas)途徑, [5] 過一系列步驟，降解成三碳化合物（即丙酮酸，2 CH3COCOOH）。在無氧狀態下，丙酮酸可轉化為乳酸或者乙醇。
酒精發酵的總體化學式為：
- C6H12O6 + Zymase (酶) → 2 C2H5OH + 2 CO2
第一段階的二磷酸腺苷(ADP)轉化成三磷酸腺苷(ATP)、2分子的NAD+與NADH產生変換。穀氨酸代謝途徑，它們能催化NADH和ATP, ADP與Pi結合形成ATP, 此即葡萄糖的磷酸化過程, 磷酸果糖激酶是EMP途徑的關鍵酶。
- C6H12O6 + 2 ADP + 2 H3PO4 + 2 NAD+ → 2 CH3COCOOH + 2 ATP + 2 NADH + 2 H2O + 2 H+
- CH3COCOOH → CH3CHO + CO2
第三階段使用還原劑 NADH。經由巰基酶催化，可被碘乙酸 (ICH2COOH)不可逆地抑制。NAD+還原成 NADH.
- CH3CHO + NADH + H+ → C2H5OH + NAD+
圖片
發酵的副產品
乙醇發酵產生的未收穫的副產品，如熱量，二氧化碳，牲畜飼料，和水。[6]
在乙醇發酵中使用的微生物
- 酵母 (Yeast)
- Zymomonas mobilis
- schizosaaharomyces
參看
注釋
- ^ 江統在《酒誥》載：「酒之所興，肇自上皇……，有飯不盡，委余空桑，鬱積成味，久蓄氣芳。本出於此，不由奇方。」
- ^ 《戰國策》：「帝女令儀狄造酒，進之於禹。」《呂氏春秋》雲:「儀狄作酒」。宋代《酒譜》提出質疑，認為「皆不足以考據，而多其贅說也」。
- ^ 《說文解字》解釋「酒」字:「杜康作秫酒。」
- ^ 《周禮》卷五《天官冢宰下》
- ^ Stryer, Lubert. Biochemistry. W. H. Freeman and Company. 1975. ISBN 0-7167-0174-X.
- ^ Lynn Ellen Doxon. The Alcohol Fuel Handbook. InfinityPublishing.com. ISBN 0-7414-0646-2.