溶解在溶液中的氧叫做溶解氧。
发酵醪中溶解氧的多少与原料的种类、处理方法、空气中氧的分压、大气压力、温度均有密切关系。夏天由于气候炎热,水温和醪温都偏高,溶氧量减少,发酵醪中溶解氧就少一些,但冬天就要多一些。例如氧气在1atm,温度为20℃时,在水中的溶解度为1.38毫克分子/L;当继续上升到35℃时,其溶解度就只有 1.09毫克分子/L。为什么发酵醪中溶解氧过多,有害无利呢?因为溶解氧对发酵过程要产生不利的影响。
(1) 在发酵的前期和制备酒母醪液中要有一定的溶解氧,这是为了使酵母菌大量地繁殖,获得足够的酵母菌体细胞。这时发酵醪中的溶解氧,对增加酵母数是有利的。但是发酵醪溶解氧不能过多,过多酒精发酵却有害,会影响原料的出酒率。这是因为酵母菌发酵产生酒精必须在厌氧条件下进行,即在无氧时,才能进行酒精发酵。在有氧情况下,酵母菌要进行呼吸作用,其细胞中的酒化酶受到氧的严重抑制,这时酵母菌主要进行细胞合成,产生大量的CO2、H2O和能量,代谢少量的酒精,会使酒精的产量大为下降,发酵醪中的有效成分则产生了大量菌体细胞、CO2、H2O,严重影响酒精得率,酵母在有氧情况下吸收葡萄糖后的代谢产物可用如下方程式表示:
C6H12O6十602→6CO2十6H2O十680kcal
(2)由于在发酵醪中存在较多的溶解氧、酵母菌就要进行呼吸作用,使耗糖速度减慢,发酵时间延长。由于长时间的发酵容易引起酵母发酵不完全、产生杂菌污染,所以发酵后的成熟醪中残留糖分多,设备利用率也会降低。
(3)由于发酵醪中存在较多的溶解氧,酵母菌吸收营养后,由于菌体组分的作用,使发酵中的甘油、杂醇油生成量增加,同时还会使酒精的前驱物质--乙醛不能接受脱氢酶的作用,而使发酵醪中积累大量的乙醛,增加蒸馏困难甚至影响成品酒精的质量(醛含量超标、氧化时间不合格)。
(4)在发酵的后期,由于酵母菌发酵能力逐渐减弱、活力逐渐衰退,如果这时发酵醪中还存在较多的溶解氧,就易引起某些好氧微生物侵入,使发酵醪污染。特别是醋酸杆菌侵入,就会氧化酒精成醋酸,或将发酵醪中的糖分转化为醋酸,发生“酸败”现象。
(5)溶解氧的存在,对设备、管道的腐蚀性较大,应尽量减少这些损失。
从以上五点可以看出,发酵醪溶解氧过多是没有好处的。生产中,有的人为了达到输通管道、繁殖菌体细胞,在发酵醪中无比例的大量通风,造成醪中溶解氧过剩,这对酒精发酵害多于利,应予注意。