L ỜI CẢM TẠ
2.6.3.2. Giai đoạn lên men chính
Dưới tác dụng của piruvat-decarboxylase, phân tử axit piruvic bị mất CO2 tạo thành axetaldehyde.
CH3CO. COOH CH3CH = O + CO2
Sau đó, axetaldehyde được khử thành enol do ezym alcodehydrogenase xác tác.
CH3CH = O + NAD – H* + H*
Tùy theo điều kiện môi trường, sự lên men có thể diễn ra theo các kiểu sau:
- Kiểu lên men bình thường: pH = 4 5. Chia thành các thời kỳ sau:
Acid phosphoenolpiruvic CH2 Phosphotranferase ATP ADP COH COOH Axit enolpiruvic Axit enolpiruvic CH2 COH COOH CH3 C = O COOH Axit Piruvic Etanol + NAD
+ Thời kỳ cảm tính: lượng CH3CH = O tạo thành còn ít. H2 từ NADH2 được chuyển đến glyxeraldehyde-3-phosphat để tạo thành glyxerin-3-phosphat Sau đó, glyxerin- 3-phosphat bị mất gốc phosphor và tạo thành glyxerin.
+ Thời kỳ tĩnh: khi axetaldehyde đã đạt được một lượng nhất định, nó bị khử thành
rượu etylic.
C6H12O6 + 2(P) + 2ADP C2H3OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O - Kiểu lên men trong môi trường kiềm:
+ Nếu tiến hành kiềm hóa bằng cacbonat natri, cacbonat kali.. thì axetaldehyde khi
đó sẽ không bị khử như trước. Vì thế, chất nhận H2 từ NADH2 là dihydroxyaxetonphosphat và kết quả tạo thành glyxerin theo phản ứng sau:
Glyxerin 3-photphat Glyxerin
Photphatase + NAD – H + H* Glyxerin 3-photphat Glyxeraldehyde 3-photphat Glyxerin 3-photphat + NAD – H2
Mặt khác, xảy ra việc tách axetaldehyde do enzyme aldehytdehyrogenase có
coenzyme NAD+ xúc tác tạo thành axit acetic.
CH3CH = O + NAD+ + OH CH3COOH + NAD – H + H
Như vậy, lên men trong môi trường kiềm thu được glyxerin, axit acetic và rượu
etylic
C6H12O6 + H2O
- Kiểu lên men trong điều kiện có bisunfit natri hoặc hydrazine: các hợp chất này sẽ
kết hợp với axetaldehyde để tạo thành một hợp chất khó tan. Khi đó, enzyme
alcodehydrogenase không có axetaldehyde làm chất nhận H2 và khi đó nhận H2 là dihydroxyacetonphosphat.
Sau đó, dưới tác dụng của phosphate, glyxero-3-photphat sẽ chuyển thành glyxerin
Giai đoạn lên men chính là thời kì biến đổi sâu sắc các thành phần trong dịch lên men, ảnh hưởng đến kết quả của quá trình lên men. Giai đoạn này, trong điều kiện
lên men bình thường, sau mỗi giờ nồng độ đường trong dung dịch lên men sẽ giảm đi, mức độ giảm tùy theo sản phẩm và dây chuyền sản xuất.
Trong giai đoạn lên men, sự đường hóa cũng xảy ra nhưng rất chậm và khôn g hoàn
toàn, đặc biệt khó khăn đối với tinh bột không hòa tan. Do đó tốc độ lên men trong thời kì này không phụ thuộc vào số lượng tế bào nấm men mà chủ yếu phụ thuộc
vào sự thủy phân hàm lượng dextrin không lên men còn lại. Tuy nhiên, chính những
loại đường không lên men này sẽ tạo ra vị ngọt cho sản phẩm. Như vậy, chu kì lên men cuối phụ thuộc vào khả năng đường hóa của phức hợp enzyme.
+ CH3COOH + C2H5OH + CO2
Glyxerin 3-photphat
- (P)