發(fā)酵是化學(xué)變化,因?yàn)樯尚碌奈镔|(zhì)。發(fā)酵指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動(dòng)來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級(jí)代謝產(chǎn)物的過程。發(fā)酵有時(shí)也寫作酸酵,其定義由使用場(chǎng)合的不同而不同。
通常所說的發(fā)酵,多是指生物體對(duì)于有機(jī)物的某種分解過程。比如說釀酒,是一種發(fā)酵,是酵母菌將葡萄糖經(jīng)過發(fā)酵變成酒精和水等物質(zhì)。發(fā)酵是人類較早接觸的一種生物化學(xué)反應(yīng),如今在食品工業(yè)、生物和化學(xué)工業(yè)中均有廣泛應(yīng)用。其也是生物工程的基本過程,即發(fā)酵工程。
如鐵的生銹、節(jié)日的焰火、酸堿中和,鎂條的燃燒等等。宏觀上可以看到各種化學(xué)變化都產(chǎn)生了新物質(zhì),這是化學(xué)變化的特征發(fā)酵的主要特點(diǎn)如下:
發(fā)酵過程一般在常溫常壓下進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。
發(fā)酵所用的原料通常以淀粉、糖蜜或其他農(nóng)副產(chǎn)品為主,只要加入少量的有機(jī)和無機(jī)氮源就可進(jìn)行反應(yīng)。
發(fā)酵過程是通過生物體的自動(dòng)調(diào)節(jié)方式來完成的。
(1)酵母酒精發(fā)酵
第一型的發(fā)酵:酵母菌在中性或偏酸性、無氧條件下,利用葡萄糖經(jīng)EMP途徑產(chǎn)生乙醇的代謝。
第二型的發(fā)酵
在酵母酒精發(fā)酵中,加入亞適量NaHSO3,產(chǎn)物除了乙醇還有甘油。
第三型的發(fā)酵
在酵母酒精發(fā)酵中,發(fā)酵液pH值控制在堿性(pH7.6),產(chǎn)物除了乙醇還有甘油和乙酸。
(2)細(xì)菌酒精發(fā)酵
細(xì)菌例如林氏發(fā)酵單胞菌、嗜糖假單胞菌,經(jīng)ED途徑,降解葡萄糖生成丙酮酸,然后生成乙醇的代謝。
(3)同型乳酸發(fā)酵
乳酸桿菌屬的一些種、鏈球菌科的某些屬,利用葡萄糖經(jīng)EMP途徑,產(chǎn)生以乳酸為主產(chǎn)物(1.8mol 乳酸/mol G)的發(fā)酵。
(4)異型乳酸發(fā)酵
腸膜狀明串珠菌、雙歧乳桿菌等利用葡萄糖經(jīng)PK途徑,產(chǎn)生乳酸(0.8mol 乳酸/mol G)外,還有乙醇、乙酸、甘油和甘露醇等產(chǎn)物的發(fā)酵。
PK途徑:腸膜狀明串珠菌、 短乳桿菌等;產(chǎn)物除乳酸外還有乙醇等。
(5) 丁酸型發(fā)酵
梭狀芽胞桿菌屬;嚴(yán)格厭氧發(fā)酵;降解葡萄糖經(jīng)EMP途徑,產(chǎn)物除丁酸外還有其他一些產(chǎn)物:
丁酸-乙酸發(fā)酵:丁酸、乙酸、CO2和H2
丙酮-丁醇發(fā)酵:丙酮、丁醇、丁酸、CO2和H2
丁醇-異丙醇發(fā)酵:丁醇、丁酸、乙酸、異丙醇
丁酸型發(fā)酵是發(fā)酵工業(yè)中生產(chǎn)丁酸、丙酮、丁醇等重要有機(jī)溶劑和化工原料的基礎(chǔ)。
(6)甲酸發(fā)酵:
混合酸發(fā)酵:大腸桿菌等兼性厭氧菌利用葡萄糖經(jīng)EMP途徑,產(chǎn)生乳酸、甲酸、乙酸、琥珀酸、CO2和H2等產(chǎn)物,次外還產(chǎn)生少量的2,3-丁二醇的發(fā)酵。
2,3-丁二醇的發(fā)酵:產(chǎn)氣腸桿菌等;產(chǎn)生大量的2,3-丁二醇、CO2、H2和少量的乳酸、甲酸、乙酸、琥珀酸等產(chǎn)物的發(fā)酵。
甲酸發(fā)酵在鑒定腸桿菌科中的細(xì)菌時(shí)非常有用
(7)丙酸發(fā)酵
丙酸發(fā)酵:丙酸桿菌、丙酸羧菌等厭氧菌利用葡萄糖,經(jīng)EMP途徑產(chǎn)生丙酸的代謝。
1、酸奶:酸奶是一種天然的發(fā)酵食品,富含益生菌。它幾乎可以作為你日常飲食的一部分。一杯酸奶就含有1000億個(gè)有益菌。它可以在牛奶中添加有益菌來制作。
2、酸菜:它是傳統(tǒng)食譜中使用時(shí)間較長(zhǎng)的一種。
3、豆豉:這種堅(jiān)果味的豆腐腦是由大豆加上酵母發(fā)酵而成的。它富含蛋白質(zhì),被認(rèn)為是肉類的素食替代品。
3、味噌:甜咸醬通常是將發(fā)酵過的大豆,鹽,谷物(例如大米或大麥),酒曲制成的,然后磨成糊狀。
4、納豆:納豆最初是通過發(fā)酵大豆加上細(xì)菌來獲得更多的營(yíng)養(yǎng)。納豆富含鈣、纖維、鐵和蛋白質(zhì)。
5、泡菜:泡菜最初是用白菜制成的,味道類似于酸菜,味道比較辛辣。泡菜在發(fā)酵過程中加入了香料,從而產(chǎn)生了辛辣的味道。
6、天貝:也屬于不多見的發(fā)酵食品,天貝的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值讓世人驚奇,在全球被譽(yù)為:“肉的替代食品”,是眾多素食者喜愛的食材。
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