从酵母菌在发酵中进行的代谢途径,来了解甘油在发酵中的形成过程。
从酵母菌的发酵代谢途径中,可以看到,酵母菌在代谢酒精的同时,也产生了甘油,只是甘油产生的多少,决定于发酵的控制条件。
甘油是一种有甜味、无色透明、粘稠状的液体,是一种多元醇,学名叫做丙三醇。分子量为92.11,密度为1.2613。在整个酒精发酵中,甘油的产量约为发酵醪量的0.3—0.4%。
酵母菌的酒精发酵,当发酵醪偏碱性或含氮量超过某一界限,有多余的氮源时,就会使酵母在发酵中产生大量的甘油,发酵温度的升高,也会使甘油生成量增加。特别是发酵醪中存在较多的亚硫酸钠(Na2SO3)时,它能将酵母代谢途径中的中间产物--乙醛生成复合物,致使乙醛不能接受氢离子,生成酒精,而使二羟基磷酸丙酮代替乙醛来接受氢,结果就生成了三磷酸甘油。后在甘油激酶的作用下,脱去磷酸就生成了甘油。酵母菌利用发酵醪中的葡萄糖产生甘油的反应,可用下列化学方程式来表示:
C6H12O6(葡萄糖)十H2O→C2H5OH(酒精)十CO2十C3H5(OH)3(甘油)
由此可知,产生甘油要消耗发酵醪中的葡萄糖,就会减少酒精的生成量,为了使酒精得率高,少产甘油,就必须控制酵母菌的发酵条件,发酵醪不要偏碱性,发酵温度不要太高、添加氮源不要过剩。由于发酵醪中的甘油沸点较高(132℃),尽管发酵成熟醪中有0.3—0.4%的甘油,因最高蒸馏温度只有110℃,故难以将它提纯出来,所以,现阶段的生产方法中,只好让它和蒸馏废液一起弃去,如果发酵醪中产生甘油越多,酒精生产的成本就会越高,就会影响生产单位的经济利益。