L ỜI CẢM ƠN
2.3.4. Sự tạo thành các sản phẩm phụ của quá trình lên men rượu
Bên cạnh tạo thành sản phẩm chính của quá trình lên men rượu là ethanol đó, một số sản phẩm phụ cũng được tạo thành trong quá trình lên men.
2.3.4.1. Diacetyl, acetoin và 2,3-butadiol
Các hợp chất này được tạo thành do sự kết hợp pyruvate với ethanal. Phản ứng này tạo nên acetolactate; sau đó, hợp chất này bị decarboxyl hóa. Diacetyl sẽđược tạo thành nếu sự decarboxyl hóa là sựoxy hóa, trong khi đó, acetoin được tạo thành khi sự decarboxyl hóa không phải là quá trình oxy hóa. Acetoin cũng có thểđược hình thành bằng cách khử trực tiếp diacetyl. Cuối cùng, acetoin có thể bị khửđể tạo thành 2,3- butadiol. Phản ứng này là thuận nghịch. Acetoin và đặc biệt là diacetyl có mùi bơ góp phần hương thơm cho sản phẩm.
Sự tạo thành acetoin, diacetyl và 2,3-butadiol theo sơ đồ: CH3COCOOH
CH3CO(OH)CH(OH)CH3 CH3COCOH(CH3)COOH
Pyruvic acid
2,3- butadiol Acetolactic acid
OXH
CH3COCHOHCH3 CH3COCOCH3
Acetoin Diacetyl
Hình 2.6. Sơ đồ tóm tắt cơ chế hóa sinh sự tạo thành sản phẩm phụ trong quá trình
lên men rượu (Đỗ Thị Bích Thủy, 2011)
2.3.4.2. Ethanal
Ethanal (acetaldehyde) là sản phẩm trung gian của quá trình lên men rượu có được do sự decarboxyl pyruvate. Sau đó, ethanal bị khửđể tạo nên ethanol. Tuy nhiên, một phần ethanal được giải phóng ra môi trường và góp phần tạo hương cho sản phẩm đồ uống.
2.3.4.3. Acetic acid
Acetic acid là acid dễbay hơi. Nồng độ của acid này cao sẽ cho mùi giấm và tạo nên mùi vị khó chịu cho sản phẩm. Acetic acid có thểđược tạo thành bởi nấm men, vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic. Tuy nhiên, nấm men chỉ tạo ra một lượng rất nhỏ acetic acid (0,1-0,3 g/l) nếu không có sự cố trong quá trình lên men. Sự tạo thành nhiều acetic acid trong môi trường chỉ có thể xảy ra do sự phát triển của vi khuẩn lactic hoặc do nấm men sản sinh ra nhiều hơn bình thường bởi sự thủy phân Acetyl-CoA.
2.3.4.4. Rượu cao
Các loại rượu cao được tạo thành do sự sai lệch về đường hướng chuyển hóa amino acid. Khi các ceto acid tương ứng với sườn carbon của các amino acid khác nhau bị decarboxyl hóa và bị khử sẽ tạo nên rượu cao.
Thường thì hàm lượng rượu cao tạo thành dưới ngưỡng phát hiện được. Tuy nhiên chúng tạo thành ester nên ảnh hưởng lớn đến cảm quan.
2.3.4.5. Ester
Ester được tổng hợp từ Acetyl- CoA và rượu bởi một nhóm enzyme làm xúc tác. Về cơ bản, có hai nhóm ester tạo thành trong quá trình lên men rượu là: ester của acetate với rượu cao và ester của các acid béo và ethanol. Nhóm thứ nhất được tạo tổng hợp từ Acetyl-CoA và các loại rượu cao khác nhau. Nhóm này cho các mùi thơm khác nhau như mùi chuối (isoamyl acetate), mùi hoa hồng (phenylethanol acetate). Các ester của acid béo và ethanol cho mùi trái cây.
2.3.4.6. Succinic acid
Succinic acid là một sản phẩm phụ của quá trình lên men rượu. Một số tác giả cho rằng succinic acid được tổng hợp thông qua chu trình Krebs. Tuy nhiên một số tác giả khác thì cho rằng chu trình này không tồn tại trong quá trình lên men rượu. Trong bất cứquan điểm nào thì succinic vẫn tồn tại trong sản phẩm lên men rượu.
Trong công nghiệp, sự lên men rượu chiếm một vị trí quan trọng, được ứng dụng nhiều để sản xuất cồn công nghiệp, rượu và đồ uống có rượu (bia, rượu vang...), đồ uống có gas, sản xuất bánh mỳ....