Đường và các chất dinh dưỡng được hấp thụ qua bề mặt tế bào rồi thẩm thấu vào bên trong. Ở đó các enzyme sẽ tác dụng qua nhiều giai đoạn trung gian để cuối cùng tạo ra sản phẩm chính là rượu và khí cacbonic. Hai chất này đều khuếch tán và tan vào môi trường xung quanh. Rượu do rất linh động nên hòa tan nhanh hơn trong dịch lên men, còn khí CO2 hòa tan kém và khuếch tán chậm. Lúc đầu hòa tan hoàn toàn, dần dần tạo thành các bọt khí bám quanh tế bào men và lớn dần đến mức lực đẩy Archimedes lớn hơn tế bào men cộng với bọt khí, lúc đó tế bào men và bọt khí nổi dần lên, khi đến bề mặt các bọt khí vỡ ra. Bọt khí tan, tế bào men lại chìm dần. Quá trình trên được lặp lại. Khi đường và các chất dinh dưỡng trong canh trường còn ít, một lượng lớn tế bào men sẽ lắng xuống đáy, dịch lên men trong dần. Xét về mặt hóa học, sự lên men rượu bình thường có thể chia ra hai thời kì: thời kì cảm ứng và thời kì tĩnh (Trần Thị Luyến, 1998).
Thời kì cảm ứng
Ở giai đoạn này, chất tiếp nhận hydro của enzyme alcodehydrogenaza là acetaldehyde được tạo thành chưa đủ, do đó enzyme sẽ chuyển hydro đến cho aldehyd phosphatglixerinic. Dưới tác dụng của enzyme phosphataza, phosphatglixerin bị thủy phân để tạo thành glixerin. Như vậy trong môi trường sẽ tạo thành glixerin và CO2 ( Trần Thị Luyến, 1998).
Thời kì tĩnh
Đến lúc này, lượng acetaldehyde là cơ chất bình thường của enzyme alcodehyrogenaza được tạo thành đã có nhiều, nên enzyme sẽ chuyển hydro đến cho cơ chất của nó và rượu etylic được tạo thành từ đây (Trần Thị Luyến, 1998).
P C6H12O6 NAD.H2 NAD+ Phosphatglyxerin Glyxerin Phosphataza CH2O P CHOH CH=O CH2O P CHOH CH2OH CH2OH CHOH CH2OH
Glixerin chỉ được tạo nên trong thời kì cảm ứng nên nó sẽ chỉ là sản phẩm phụ trong môi trường acid.
Phương trình phản ứng tổng quát của quá trình lên men
C6H12O6 + 2ADP + 2H3PO4 = 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O
Thực tế cho thấy rằng, sự lên men rượu sẽ xảy ra một cách bình thường để cho ta sản phẩm chủ yếu là rượu và một số sản phẩm phụ khác như glixerin. Chỉ trong điều kiện pH của môi trường từ 4 – 5 và môi trường thật yếm khí. Trong điều kiện yếm khí, sự lên men xảy ra rất mạnh mẽ (nghĩa là etanol tạo thành sẽ nhiều) nhưng sự phát triển của tế bào nấm men hầu như không có. Vì khi ấy nấm men có thể thu được năng lượng để duy trì cho các hoạt động sống của mình chỉ bằng cách lên men glucose. Khi có không khí thì sự lên men yếu đi vì nấm men sẽ thu năng lượng cần thiết cho sự phát triển của chúng bằng con đường hô hấp hiếu khí, nghĩa là bằng cách oxi hóa sinh học glucose đến CO2 và H2O (Bùi Ái, 2009).