嫌气发酵机制.ppt

己糖激酶：产物变构抑制 *磷酸果糖激酶：限速酶，受能荷调节 丙酮酸激酶受ATP、丙氨酸、乙酰CoA等反馈抑制 C6H12O6+2ADP+3H3PO4 2CH3CH2OH+2CO2+2ATP+104.6KJ 理论转化率：2×46.05/180.1=51.1% 第三节 酒精发酵机制 一、酒精生成机制 二、巴斯德效应 1、糖代谢进入TCA环 → 柠檬酸↑ 、ATP↑ → 抑制磷酸激酶的合成 → 6-P-葡萄糖↑（积累）→ 反馈抑制己糖激酶 → 抑制葡萄糖进入细胞内 → 葡萄糖利用降低 2、磷酸果糖激酶活性下降 → 1，6二磷酸果糖 →丙酮酸激酶活性 → 磷酸烯醇式丙酮酸积累 → 反馈抑制已糖激酶，降低糖酵解速度 在好气条件下，酵母菌发酵能力下降（细胞内糖代谢降低，乙醇积累减少）；不仅存在于酵母中，也存在于具有呼吸和发酵能力的其他细胞中。 定义： 原理： 三、酒精发酵中的副产物 主产物：乙醇、CO2 酵母酒精发酵 醇类（杂醇油） 醛类（糠醛） 酸类（琥珀酸） 酯类 副产物 影响：消耗糖分，带来杂质，提高或降低产品质量。 1、杂醇油 C原子数大于2的脂肪族醇类的统称；高沸点、颜色呈黄色或棕色，具有特殊气味。酒类风味物质，质量指标，适量。杂醇油的产量一般为0.3一0.7％ 。 酒中常见的杂醇油 2、杂醇油的形成途径： 氨基酸将氨基传递给a-酮戊二酸，然后经酸、醛途径生成相应的醇。（见P52） 已证实：天冬氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸等 氨基酸氧化脱氨作用: 两种杂醇油的形成 由葡萄糖直接形成： 3、影响杂醇油形成的条件 不同菌种差异较大：40ppm—200ppm ①菌种 ③发酵条件：温度，通风 数量：存在氨基酸会增加高级醇生成量； N含量低，无法将葡萄糖转化得到的酮酸转化为氨基酸，进一步合成蛋白质，酮酸脱羧还原成高级醇； ②培养基组成 质量：氨基酸组成影响生成的杂醇油种类 第三节 甘油的合成机制 抗不良环境——当环境渗透压升高，酿酒酵母将合成并在胞内积累甘油以维持细胞内外的渗透压平衡；当在缺氧条件下生长时，酿酒酵母将合成并在胞内积累甘油以维持细胞的氧化还原平衡。存在于胞浆中的3-磷酸甘油脱氢酶，以NAD+为辅酶，催化磷酸二羟丙酮生成3-磷酸甘油，然后3-磷酸甘油磷酸酶催化3-磷酸甘油生成甘油。 1、甘油发酵的细胞保护机理： 磷酸二羟丙酮代替乙醛作为氢受体形成甘油，这样发酵转为甘油发酵。 C6H12O6 + NaHSO3 ? 甘油 + 乙醛酸钠 + CO2 2、酵母Ⅱ型发酵： 酵母菌在碱性条件(pH7.6)下，由于乙醛生成等量的乙酸和乙醇，因此乙醛作为氢受体的作用被抑制，这时磷酸二羟丙酮成为氢受体，发酵总产物为甘油、乙酸、乙醇。 2C6H12O6 + H2O ? 2甘油 + 乙酸 + 乙醇 + 2CO2 3、酵母Ⅲ型发酵： 4、发酵法生产甘油（二步法） 根据微生物机理将甘油发酵划分为前期的好氧发酵和后期厌氧发酵两个阶段： ①以淀粉质为原料，酵母菌在含糖25%左右条件下先进行好氧发酵； ②当残糖降至约2%时，停止供氧，补充营养，使耐高渗压酵母菌开始后期的厌氧发酵，进一步消耗残糖，生成酒精和少量甘油，从而避免了将产物甘油作为碳源消耗，使发酵液中的甘油浓度达12%以上，而残糖浓度降低到0.5%左右。 讨论：试从不同角度比较，通过哪一种途径发酵生产甘油更好？ 第四节 乳酸发酵机制 分子结构中含有不对称碳原子，具有旋光性，分子量为90.08，粘稠状液体，无色，澄明，微具黄色，无嗅，味微酸，有较强吸湿性。可以与水、酒精和乙醚以任意比例混合。 一、乳酸的理化性质： 二、同型乳酸发酵 C6H12O6＋2ADP ? 2CH3CHOHCOOH＋2ATP 德氏乳杆菌属（Lac.delbriickii）、乳酸链球菌属（Streptococcus Lactis）、酪乳杆菌属（Lactobacillus Casei）、保加利亚乳杆菌（Lac.bulgaricus）等 三、异型乳酸发酵 1、6-磷酸葡萄糖酸的途径（磷酸酮解途径） 2、双歧途径（磷酸酮糖途径） 3、米根霉乳酸发