酵母工艺学酵母菌的代谢与生长
3酵母工艺学—第三章 酵母菌的代谢与生长
总反应式为： 葡萄糖+HSO3--—→甘油+乙醛· HSO3 + CO2
第三型发酵是在弱碱性条件下进行的。碱性条件可促进甘油的生成， 因乙醛不能象正常情况下那样接受氢而还原。而是两分子间起歧化反 应，一分子乙醛氧化成乙酸，另一分子则还原成为乙醇，因此没有乙 醛来氧化NADH，这时磷酸二羟丙酮又成了NADH的受氢体。
第一节 有氧代谢与无氧代谢
前言
在酵母工业上利用酵母进行生产的产品可分为两大类：
1. 酵母细胞或细胞组成成分；
2. 酵母代谢产物。
在酵母细胞或细胞组成成分的发酵生产中，要求尽量多地合成酵母细胞，并尽 力抑制代谢产物的形成。
对于酵母代谢产物的生产，酵母细胞为副产物。所以，需要调节发酵过程使其 生成的酵母细胞能满足形成代谢产物所需，而不希望合成过多的酵母细胞，否 则会使代谢产物的得率下降。
反应中生成的辅酶NADH不能积存，必须重新氧化为NAD后，才能继 续反应。NADH重新氧化的方式随不同的发酵条件而异；酵母菌在无 氧条件下，如以乙醛为受氢体，即为酒精发酵；如以磷酸二羟丙酮为 受氢体，即为甘油发酵。在有氧条件下，NADH经呼吸链氧化，同时 由电子传递磷酸化生成ATP，此时O2分子为受氢体。
德效应。
第三节 乙醇的生成与同化
由于克雷布特效应的存在，即使培养基中溶解氧的浓度足以满足细胞 生长的需要，在含有高浓度的糖时也会产生乙醇。只有当培养基中的 有效糖浓度下降到某一临界值时，酵母菌才完全停止发酵，同时消耗 乙醇。 可发酵性糖浓度随菌种、培养条件以及分析方法不同而异，如：有人 得到葡萄糖临界浓度值为0.07 g/L，有人得出麦芽糖临界浓度值为 0.32 g/L，有人得出着蔗糖为底物时可发酵性糖临界浓度值为0.3 g/L 时，不产乙醇。 以酵母细胞为产品的发酵生产中，需要考虑克雷布特效应的存在和糖 的临界浓度值。
酵母发酵原理过程
酵母发酵原理过程酵母是一种常见的微生物，在自然界中广泛存在，已被人们广泛利用于酿酒、制面包等工艺过程中。
酵母在发酵过程中起到了至关重要的作用，其发酵原理是一个复杂而又精密的生物化学过程。
通过对酵母发酵过程进行深入研究，可以更好地理解酵母的作用机制，为酿造工艺的改进提供理论依据。
酵母发酵过程中的第一步是酵母菌通过吸收养分，产生酵素，进而催化相关的生物化学反应。
酵素是酵母发酵中必不可少的催化剂，其作用是加速特定化学反应的进行，提高反应速率，促进底物与产物之间的转化。
酵母发酵过程中涉及的主要酵素包括葡萄糖氧化酶、乳酸脱氢酶等，它们在不同的物质代谢途径中发挥着关键作用。
在酵母发酵过程中，酵母菌利用环境中的碳水化合物作为主要的碳源，通过发酵产生能量和代谢产物。
葡萄糖是酵母发酵中最常见的底物，它在酵母菌细胞内经过一系列酶催化的反应，转化为乙醇和二氧化碳。
这种乙醇发酵的过程是酵母菌生存和繁殖的重要途径，也是酿酒和发酵食品的关键步骤。
除了葡萄糖发酵外，酵母还可以利用其他碳水化合物进行发酵，如果糖、蔗糖等。
这些碳源的不同会导致产物的变化，使得不同种类的酵母在发酵过程中表现出不同的特性和代谢途径。
通过研究不同碳源对酵母发酵的影响，可以为工业生产提供更多的选择和改进方向。
另外，酵母在发酵过程中产生的代谢产物也对最终的产品质量和口感有着重要影响。
乙醇是酵母发酵的主要代谢产物之一，其浓度和产量直接影响着酒类和面包等制品的品质。
而除乙醇外，酵母还可产生其他有机酸、氨基酸等化合物，这些物质在发酵产品的风味、口感等方面起到重要作用。
除了代谢产物，酵母在发酵过程中还会受到温度、PH值、氧气、营养物质等环境因素的影响。
这些因素会直接影响酵母的生长繁殖速率、发酵产物的种类和数量等发酵效果。
因此，在进行酵母发酵过程中需要对环境条件进行精确控制，以保证最终产品的质量和稳定性。
在工业生产中，酵母发酵过程已被广泛应用于食品、饮料、医药等领域。
酵母发酵原理过程
酵母发酵原理过程酵母发酵是一种常见的生物化学过程，它在食品加工、酿酒等行业中都有着重要的应用价值。
酵母发酵的原理过程是指在适宜的条件下，酵母菌通过代谢作用将碳源转化为能量和有机物质的过程。
这一过程涉及到多种生物化学反应，其中包括酵母菌的生长繁殖、酶的产生和活化、底物的转化等。
在酵母发酵的过程中，最关键的是酵母菌的生长繁殖。
酵母菌是一种单细胞真菌，它的生长过程主要包括细胞分裂、酵母菌体积的增大以及新的酵母细胞的产生。
这些过程需要适宜的温度、pH值、氧气浓度等环境条件的支持。
在生长过程中，酵母菌还需要吸收足够的碳源和氮源等营养物质，以满足其生长和代谢的需求。
除了生长繁殖外，酵母发酵还涉及到多种酶的产生和活化。
酶是一种生物催化剂，可以加速化学反应的速率，从而促进底物的转化。
在酵母发酵过程中，酵母菌会根据需要产生不同种类的酶，包括葡萄糖酶、乳酸酶、酒精脱氢酶等。
这些酶的活化和作用，直接影响到底物的转化效率和产物的生成。
底物的转化是酵母发酵中最核心的环节。
在酵母发酵过程中，酵母菌会将碳源如葡萄糖、果糖等转化为有机物质和能量。
最常见的酵母发酵过程是酒精发酵，即将葡萄糖转化为乙醇和二氧化碳。
此外，酵母菌还可以通过乳酸发酵、丁酸发酵等不同途径将底物转化为不同的产物。
总的来说，酵母发酵是一种高效的生物化学转化过程，其原理过程涉及到生长繁殖、酶的产生和活化、底物的转化等多个环节。
了解酵母发酵的原理过程，有助于合理控制发酵条件，提高发酵效率，实现对产物的精准调控。
通过深入研究酵母发酵的机理，不仅可以拓展食品加工和酿酒等领域的应用，还有助于推动微生物工程和生物技术等领域的发展。
酵母发酵作为一种重要的生物化学过程，将在未来的研究和应用中继续发挥着重要的作用。
酵母发酵原理
酵母发酵原理酵母发酵是一种常见的生物化学过程，也是制作面包、啤酒等食品的重要工艺。
酵母发酵的原理是指在适宜的环境条件下，酵母菌利用碳水化合物进行代谢，产生乙醇和二氧化碳的过程。
下面我们来详细了解一下酵母发酵的原理。
首先，酵母菌在进行发酵过程中需要适宜的温度和湿度。
一般来说，酵母菌的最适生长温度在25℃-30℃之间，湿度在75%-85%之间。
这样的环境条件有利于酵母菌的繁殖和代谢活动，从而促进发酵过程的进行。
其次，酵母菌进行发酵需要碳水化合物作为能源和原料。
在面包或者蛋糕的制作过程中，面粉中的淀粉就是酵母菌发酵的主要碳源。
酵母菌通过酵解淀粉，将其转化为葡萄糖，然后利用葡萄糖进行代谢，产生乙醇和二氧化碳。
接着，酵母菌在发酵过程中产生的乙醇和二氧化碳起到了重要的作用。
乙醇是酵母菌代谢产生的有机物质，而二氧化碳是酵母菌代谢产生的无机物质。
乙醇赋予了面包、啤酒等食品特有的风味和香气，而二氧化碳则使面团膨胀，成品松软可口。
最后，酵母发酵的原理还涉及到酵母菌的代谢途径。
酵母菌在发酵过程中主要通过糖酵解途径进行代谢，将葡萄糖分解为乙醇和二氧化碳。
这个代谢途径不仅产生了我们所需要的乙醇和二氧化碳，还为酵母菌提供了能量。
综上所述，酵母发酵的原理是一个复杂而又精密的生物化学过程，需要适宜的环境条件、合适的碳源和酵母菌的代谢活动共同作用。
只有在这些条件的配合下，酵母菌才能够进行正常的发酵，产生出我们所需要的乙醇和二氧化碳，为食品的制作提供动力和美味。
希望通过本文的介绍，能够让大家对酵母发酵的原理有一个更加清晰的认识。
酵母发酵原理
酵母发酵原理酵母发酵是一种常见的生物化学过程，也是许多食品制作过程中不可或缺的步骤。
酵母在发酵过程中能够产生二氧化碳和酒精，这一过程不仅在食品加工中发挥着重要作用，也在生物工程和医药领域有着广泛的应用。
酵母发酵的原理涉及到许多生物化学反应和微生物学知识，下面将对酵母发酵的原理进行详细的介绍。
首先，酵母发酵的原理主要涉及到酵母菌在适宜的环境条件下进行生长和代谢活动。
酵母菌属于真菌类微生物，它们能够利用糖类物质进行代谢，并在此过程中产生能量和新的代谢产物。
在发酵过程中，酵母菌通过酶的作用将糖类物质分解成简单的碳水化合物，然后再将其转化为二氧化碳和酒精。
这一过程是一个复杂的生物化学反应链，需要多种酶的参与和调控。
其次，酵母发酵的原理还与发酵条件密切相关。
酵母菌在进行发酵过程中需要适宜的温度、pH值和营养物质等条件。
一般来说，酵母菌对温度的要求较为严格，过高或过低的温度都会影响酵母菌的生长和代谢活动，从而影响发酵效果。
此外，适宜的pH值和足够的营养物质也是保证酵母发酵正常进行的重要条件。
最后，酵母发酵的原理还涉及到酵母菌的生理特性和代谢途径。
酵母菌在进行发酵过程中会产生大量的二氧化碳气体，这一特性被广泛应用于面包、蛋糕等食品的制作中。
同时，酵母菌还能够将糖类物质转化为酒精，这一特性被应用于酿酒和酿造行业。
酵母菌的代谢途径复杂多样，不同种类的酵母菌在发酵过程中会产生不同的代谢产物，这为食品工业的发展提供了丰富的资源。
综上所述，酵母发酵是一种重要的生物化学过程，其原理涉及到多种生物化学反应和微生物学知识。
了解酵母发酵的原理不仅有助于我们更好地掌握食品加工技术，也有助于我们更好地利用酵母菌在生物工程和医药领域的潜在应用价值。
希望通过本文的介绍，读者能对酵母发酵的原理有一个更加深入的了解。
发酵的原理与工艺
发酵的原理与工艺发酵是一种通过微生物代谢产生酒精、二氧化碳等物质的过程。
发酵广泛应用于食品、药品和化工等领域，是许多工艺过程的重要组成部分。
本文将介绍发酵的原理和工艺，并以酵母发酵为例进行具体讲解。
一、发酵的原理发酵是一种微生物代谢过程，它在缺氧条件下进行。
微生物通过各种代谢途径将有机物通过酶催化转化为其他有机物，同时产生能量。
其中最为常见的是糖类转化为乙醇和二氧化碳的酒精发酵。
这种发酵主要是由酵母菌进行的。
酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）是一种能够利用糖类为能源的真菌。
在缺氧状态下，酵母菌通过糖酵解将葡萄糖和其他糖类分解成乙醇和二氧化碳。
酵母菌主要通过两个关键的酶催化反应来实现乙醇发酵。
首先，磷酸果糖激酶将葡萄糖分解为果糖-1,6-二磷酸。
然后，磷酸丙酮酸脱羧酶催化丙酮酸分解成乙醛和二氧化碳。
乙醛进一步还原为乙醇。
二、发酵的工艺发酵工艺是指将发酵所需的原料、微生物和其他条件配制成发酵液，并控制发酵过程的温度、pH值、供氧等参数。
根据不同的发酵目标和原料特性，发酵工艺可以有很大的差异。
下面将以酵母发酵为例，介绍典型的发酵工艺。
(一) 培养基配制培养基是指供微生物生长的营养物质的集合。
对于酵母发酵来说，一般是将糖类、氮源、矿物质和辅助物质配制成液体培养基。
常用的糖类包括葡萄糖、麦芽糖等；氮源可以是氨基酸、酵母浸粕等；矿物质可以是硫酸镁、氯化钠等。
此外，一些辅助物质如维生素、生物素等也可以添加到培养基中，以促进微生物的生长。
(二) 发酵液接种接种是指将酵母菌悬浊液接入培养基中。
接种量一般控制在适当的范围内，以达到最佳生长条件。
酵母菌接种后，在合适的温度下迅速适应培养基环境，开始生长和繁殖。
繁殖的酵母菌会不断分解糖类，产生乙醇和二氧化碳。
(三) 温度和pH控制温度和pH是发酵工艺中需要进行控制的重要参数。
酵母发酵一般进行在温度为25-30℃的条件下。
此外，pH的控制也非常关键，一般在4-6范围内合适。
酵母细胞的代谢调控与酿造工艺研究
酵母细胞的代谢调控与酿造工艺研究酵母细胞是一种单细胞真核生物，广泛存在于自然环境中。
酵母细胞具有代谢广泛、生长快速、繁殖容易、能够自主调节代谢途径等特点，因此被广泛应用于工业生产和科学研究中。
其中，酿造工艺作为酵母细胞应用的重要领域之一，对酵母细胞的代谢调控和其在酿造过程中的作用机制进行了深入研究，可为酿造技术的提升和产业发展提供有益的科学依据。
一、酵母细胞的代谢调控酵母细胞通过精细的代谢调控系统，使其在环境条件不断变化的情况下，能够自主调整代谢途径，及时适应外界环境。
其中，酵母细胞的代谢途径主要包括糖代谢、脂质代谢和蛋白质代谢等。
1. 糖代谢酵母细胞糖代谢通路主要包括糖解途径和糖酵解途径。
在糖解途径中，葡萄糖被分解为糖苷酸，然后转化为各种中间代谢产物，并进入其他代谢途径。
在糖酵解途径中，细胞通过糖醛酸磷酸和丙酮酸途径将糖分解为乳酸和二氧化碳等产物，同时产生大量的ATP能量。
酵母细胞通过自主调节糖代谢途径，能够适应不同的营养条件，从而实现甜味调节、适应环境等功能。
2. 脂质代谢酵母细胞脂质代谢包括酯化、磷酸化、酸解和β-氧化等过程。
其中，酵母细胞通过核糖体合成的ELO系列酶，合成了适应外界环境变化的“适应性脂肪酸”，并参与细胞膜的合成和对环境的感应。
3. 蛋白质代谢酵母细胞的蛋白质代谢分为降解和合成两个过程。
酵母细胞能够自主降解受损蛋白质，并通过泛素/蛋白酶复合体来维持蛋白质质量控制。
而蛋白质合成则通过核糖体蛋白质合成过程来实现。
二、酿造工艺研究酿造工艺是应用酵母细胞的重要领域之一。
酿造工艺主要包括啤酒、饮料、酸奶、酱油等领域，其中啤酒酿造为酵母细胞应用最为广泛的领域之一。
酿造工艺研究主要关注以下方面内容。
1. 酵母菌株筛选与选育酿造工艺中最基础的部分就是酵母菌株的筛选和选育。
不同的酵母菌株对于酿造工艺的影响非常明显，如啤酒中使用的酵母菌株就不能用于酿造酸奶等其他产品。
因此，酿造工艺中酵母菌株筛选与选育是非常重要的研究方向。
酵母菌纯培养的工艺流程
酵母菌纯培养的工艺流程酵母菌的纯培养工艺流程包括以下几个步骤：选择菌株、预处理、接种、培养、鉴定和保存。
下面将详细介绍每个步骤。
首先是选择菌株。
酵母菌是一类单细胞真菌，具有广泛的应用和研究价值。
在选择菌株时，需要根据研究目的或应用需求来确定，常见的有酒精酵母菌（Saccharomyces cerevisiae）、乳酸酵母菌（Candida utilis）等。
菌株的选择应考虑到其生长速度、产酒或产酶性能以及适应环境的能力等因素。
接下来是预处理。
预处理主要是为了提高菌株的活力，减少杂菌的污染。
预处理包括以下几个步骤：首先，从保存菌株的冷冻管中取出菌株，迅速匀浆于含有营养成分的琼脂培养基上。
然后，将培养基平板置于培养箱内，在25-30下孵育一段时间，一般为24-48小时。
最后，选择单个菌落进行接种。
接种是将预处理好的菌株接入到适宜的培养基中。
接种有两种常用的方法：平板法和液体法。
平板法即将接种菌株均匀涂布在琼脂固体培养基的表面，利用孵育箱保持适宜的温度和湿度，待菌落生长形成后，可进行下一步操作。
液体法则是直接将菌株接入到含有适宜营养成分的液体培养基中，然后在转轴式摇床或培养箱中进行搅拌和培养。
培养是酵母菌纯培养的核心步骤，培养条件的选择对菌株的生长和代谢活性有直接影响。
通常，培养条件包括温度、pH值、浓度和类型的碳源和氮源等。
对于大规模的酵母菌培养，通常会在发酵罐中进行，控制发酵温度、pH值和各种营养物质的供应。
此外，还可以通过添加载体来提高酵母菌的产酶能力。
鉴定是为了确认所培养的菌株是否为纯培养。
鉴定常用的方法包括形态学观察、生理生化检测和分子生物学方法。
形态学观察是通过显微镜观察菌落的形状、大小和结构特征。
生理生化检测则是通过测定酵母菌在不同环境条件下的生长情况、代谢产物和酶活性等。
分子生物学方法则是通过提取酵母菌的DNA并进行PCR 扩增和序列比对来确认菌株的种属。
最后是保存。
为了保持酵母菌的活性和稳定性，需要进行保存。
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因此，酵母菌酒精发酵作用的能量利用率仅为 28.6 % ，远比有氧代谢 低（44.3%），其余70%多的能量以热的形式释放到发酵液中。
酵母菌的甘油发酵
一、酵母菌的有氧代谢（呼吸作用）
有氧代谢是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖 等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量 ATP的过程。
通常所说的呼吸作用就是指有氧代谢。有氧 代谢在细胞质基质和线粒体中进行，且线粒 体是细胞进行有氧代谢的主要场所。
一、酵母菌的有氧代谢（呼吸作用）
在以酵母细胞为产品的发酵生产中，乙醇的生成 将会使细胞的产量下降，而在整个发酵生产中将 有效糖的浓度控制在乙醇生成的临界浓度以下是 不现实的：
糖浓度太低，酵母的生长受到抑制，生长速率将 很慢；
当糖浓度低于0.1 g/L时，采用一般的分析方法测 定较困难，因此糖浓度的控制将成为问题。
第三型发酵是在弱碱性条件下进行的。碱性条件可促进甘油的生成， 因乙醛不能象正常情况下那样接受氢而还原。而是两分子间起歧化反 应，一分子乙醛氧化成乙酸，另一分子则还原成为乙醇，因此没有乙 醛来氧化NADH，这时磷酸二羟丙酮又成了NADH的受氢体。
总反应式为： 2葡萄糖—→2甘油+乙酸+乙醇+CO2
酵母菌的HMP途径
进入EMP途径
一、酵母菌的有氧代谢（呼吸作用）
第二阶段 ：丙酮酸氧化脱羧生成乙酰辅酶A； 第三阶段：乙酰CoA进入三羧酸循环（柠檬酸循环、TCA循环）彻底氧化。
TCA循环
三羧酸循环 ，又称柠檬酸循 环或者TCA循环：是指在有氧 条件下，糖酵解途径生成的丙 酮酸经一系列反应被彻底氧化 生成CO2和H2O的过程。
在有氧的条件下，较高的糖浓度抑制酵母的呼吸作用，并使之进行发 酵作用产生乙醇，而酵母得率下降。这种呼吸作用的减弱称之为克雷 布特效应。
当葡萄糖浓度超过5%时，就会使酵母细胞中呼吸酶的合成和线粒体的 形成受到抑制，酵母的生长速率明显下降。
由巴斯德效应和克雷布特效应可知，酵母菌的糖代谢途径受到溶解氧 和糖浓度的共同影响，使呼吸和发酵作用间彼此相互调节。酿酒酵母 一般具有较弱的巴斯德效应和较强的克雷布特效应，在酵母生产时， 为了获得较高的酵母收得率，就必须严格控制糖的浓度。
葡萄糖 EMP 丙酮酸
有氧 CO2+H2O+能量（大量） C2H5OH（酒精）+CO2+能量（少量）
无氧
C3H8O3（甘油）+CO2
EMP途径:是1分子葡萄糖为底物， 经耗能和产能两阶段（10步反应）， 产生2分子丙酮酸和2分子ATP同时产 生2分子NADH（还原型辅酶Ⅰ）的 过程。
EMP途径的总反应式为： C6H12O6 + 2Pi + 2ADP + 2NAD+—
TCA循环的修改形式，TCA循环的支路。
乙醛酸循环的反应。 由异柠檬酸裂解酶和苹果酸合成 酶催化的反应（红色）绕过了三 羧酸循环中从异柠檬酸到苹果酸 之间的 5个反应。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ乙醛酸 +
二、酵母菌的无氧代谢
无氧代谢是一般是指在无氧条件下，通过酶的催化作用，细胞把糖类等有机 物分解成为不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程；
→2CH3COCOOH + 2ATP+ 2NADH +2H++2H2O
耗能阶段
产能阶段
C6 葡萄糖
2ATP
2C3 甘 油 醛 -3-磷 酸
终产物
2NADH+H+
2丙 酮 酸
4ATP
2ATP
第一阶段可认为是不涉及氧化还原反应及能量释放的准备阶段，只是生 成两分子的主要中间代谢产物：甘油醛-3-磷酸。
来自于酿酒酵母和葡萄酒酵母的早期培养液中的静止细胞， 在厌氧条件下，悬浮于适当的缓冲液中，与在空气中比较， 显示出强烈的抑制酒精发酵作用，这种现象称之为反巴斯 德效应。
第三节 乙醇的生成与同化
由于克雷布特效应的存在，即使培养基中溶解氧的浓度足以满足细胞 生长的需要，在含有高浓度的糖时也会产生乙醇。只有当培养基中的 有效糖浓度下降到某一临界值时，酵母菌才完全停止发酵，同时消耗 乙醇。
反应中生成的辅酶NADH不能积存，必须重新氧化为NAD后，才能继 续反应。NADH重新氧化的方式随不同的发酵条件而异；酵母菌在无 氧条件下，如以乙醛为受氢体，即为酒精发酵；如以磷酸二羟丙酮为 受氢体，即为甘油发酵。在有氧条件下，NADH经呼吸链氧化，同时 由电子传递磷酸化生成ATP，此时O2分子为受氢体。
通常所说的发酵作用就是指无氧代谢。无氧代谢发生在细胞质基质中，不需 要氧气的参与；
第一阶段：糖酵解途径，即一分子的葡萄糖分解成两分子的丙酮酸。与有氧 呼吸的第一阶段完全相同。
葡萄糖 EMP 丙酮酸
有氧 CO2+H2O+能量（大量） C2H5OH（酒精）+CO2+能量（少量）
无氧
C3H8O3（甘油）+CO2
1mol ATP水解成ADP时能放出33.5 kJ自由能。 因此，葡萄糖进行有氧代谢时能量的利用率为44.3% ，远比酒精发酵
高（28.6%），其余的能量是以热的形式释放到发酵液中。
酵母菌的乙醛酸循环
酵母菌能够利用乙酸和乙醇等二碳化合 物作为碳源，经乙醛酸循环支路进入 TCA循环；
异柠檬酸裂解酶将异柠檬酸分解为琥珀 酸和乙醛酸，琥珀酸能够进入TCA循环。 再在苹果酸合成酶催化下，乙醛酸与乙 酰CoA结合生成苹果酸，苹果酸能够进 入TCA循环；
用此方法生产甘油，必须在发酵液中流加碳酸钠，保持碱性，否则由 于酵母菌产酸使发酵液pH降低，使第三型发酵回到第一型发酵，不积 累甘油。
第二节 酵母糖代谢的调节效应
一、巴斯德效应（Pasteur Effect）
巴斯德在研究酵母菌的酒精发酵时，发现在有氧的条件下，由于呼吸 作用的存在，酒精产量大为降低，单位时间内的耗糖速率也减慢，这 种呼吸抑制发酵的作用，称为巴斯德效应；
三、卡斯特效应（Custer Effect）
在有氧条件下，酒香酵母（Brettanomyces）发酵葡萄糖 的速度比在无氧的条件下更快，这种氧气对酒精发酵的刺 激作用，称为卡斯特效应；
在有氧条件下，酒香酵母倾向于酒精发酵； 在无氧条件下，酒精发酵反而受到抑制。
四、反巴斯德效应（Negative Pasteur Effect）
改变正常的发酵条件，可使酵母菌进行第二型发酵和第三型发酵，产 生甘油。
第二型发酵是在有亚硫酸氢钠的情况下发生的。亚硫酸氢钠和乙醛结 合成复合物，致使乙醛不能作为受氢体，而使磷酸二羟丙酮代替乙醛 作为受氢体，生成α-磷酸甘油，α-磷酸甘油在α-磷酸甘油磷酸脂酶的 催化下水解，除去磷酸，生成甘油。
总反应式为： 葡萄糖+HSO3--—→甘油+乙醛·HSO3 + CO2
发酵工业上利用TCA循环生产各种代谢产物。
TCA循环总反应式为： C6H12O6+6O2+ 38ADP +38H3PO4→6CO2+6H2O+ 38ATP 1分子葡萄糖经过糖酵解和TCA循环彻底氧化分解产生38分子ATP； 能量利用率：1mol 葡萄糖进行氧化分解时共释放出 2872.1kJ自由能，
第一节 有氧代谢与无氧代谢
前言
在酵母工业上利用酵母进行生产的产品可分为两大类： 1. 酵母细胞或细胞组成成分； 2. 酵母代谢产物。
在酵母细胞或细胞组成成分的发酵生产中，要求尽量多地合成酵母细胞，并尽 力抑制代谢产物的形成。
对于酵母代谢产物的生产，酵母细胞为副产物。所以，需要调节发酵过程使其 生成的酵母细胞能满足形成代谢产物所需，而不希望合成过多的酵母细胞，否 则会使代谢产物的得率下降。
在各种好氧微生物中普遍存在； 真核生物的线粒体和原核生物
的细胞质是TCA循环的场所； TCA循环是三大物质分解代谢
的最终共同途径和联系枢纽。
酵母菌TCA循环的作用
TCA循环之所以重要在于它不仅为生命活动提供能量，而且还是联系 糖、脂、蛋白质三大物质代谢的纽带；
TCA循环所产生的多种中间产物是生物体内许多重要物质生物合成的 原料。在细胞迅速生长时期，TCA循环可提供多种化合物的碳架，以 供细胞生物合成使用。
《酵母工艺学》
第一章 酵母概况 第二章 酵母菌的微生物学概要 第三章 酵母菌的代谢与生长 第四章 酵母菌的营养 第五章 酵母菌的培养原理 第六章 活性干酵母ADY的生产 第七章 酵母菌的代谢工程
第三章 酵母菌的代谢与生长
第一节 有氧代谢与无氧代谢 第二节 酵母糖代谢的调节效应 第三节 乙醇的生成与同化
酵母菌的酒精发酵
又叫乙醇发酵，它是酵母菌的正常、典型、常见发酵形式，又称第一 型发酵。
是指在无氧条件下，酵母菌中的丙酮酸脱羧酶氧化丙酮酸脱羧形成乙 醛和CO2，乙醛在乙醇脱氢酶的作用下，被NADH还原为乙醇。
酵母菌的酒精发酵
糖原
1-磷酸葡萄糖
6-磷酸葡萄糖
葡萄糖
6-磷酸果糖
果糖
乙醇 乙醛
丙酮酸
第二个阶段发生氧化还原反应，合成ATP、NADH并形成丙酮酸。在糖 酵解过程中，有两分子ATP用于糖的磷酸化，但合成出四个分子的ATP， 因此每分解一个分子的葡萄糖净得两个ATP。
酵母菌EMP途径的作用
供应ATP形式的能量和NADH形式的还原力；连接TCA、HMP等途径 的桥梁；为生物合成提供多种中间代谢物；通过逆向反应进行多糖合 成；与乙醇、甘油、丙酮的发酵生产密切相关。
可发酵性糖浓度随菌种、培养条件以及分析方法不同而异，如：有人 得到葡萄糖临界浓度值为0.07 g/L，有人得出麦芽糖临界浓度值为 0.32 g/L，有人得出着蔗糖为底物时可发酵性糖临界浓度值为0.3 g/L 时，不产乙醇。