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酵母無氧發酵與有氧發酵作用的解析
酵母基本上屬于兼性厭氧生物,所謂兼性厭氧生物,意思就是說在有氧的環境中都可以生存,在有氧的環境下執行有氧呼吸作用,在無氧的環境下執行發酵作用(Fermentation),發酵不是酵母專有的,包括乳酸菌、醋酸菌都會進行不同的發酵化學反應。
在缺乏氧氣時,酵母會進行無氧發酵, 當中通過糖酵解作用將葡萄糖轉化成CO2與乙醇并產生能量(ATP)。
C6H12O6 →2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
在有氧條件下酵母菌能夠迅速出芽繁殖, 酵母將葡萄糖經有氧呼吸(糖酵解→三羧酸循環)代謝生成CO2和H2O。
C6H12O6 + 6O2→6CO2 + 6H2O + 30(32)ATP
因此一般普遍認知有氧發酵跟無氧發酵的優缺點比較如下:
無氧發酵的優點:
可以產生酒精(乙醇),而酒精會再被其他有機酸轉化成酯,而酯是面包風味的重要來源。所以面團采用無氧發酵時面包風味會較佳。
有氧發酵的優點:
能夠有效的產氣,有氧發酵一個葡萄糖能夠產生6個CO2 ,遠比無氧發酵只會產生2個CO2來的多。所以能夠大量的產氣,增加面包體積。但因為有氧發酵過程中沒有酒精產出,所以風味會較缺乏會損失很多風味,也就是說大氣孔不一定好吃的原因在這里。
看到這里,大家是不是覺得要進行有氧發酵,就多翻面,讓面團接觸新鮮空氣,就可以促進有氧發酵的進行。若將面團盡量與空氣隔絕,就會促進無氧發酵的進行?但是事情并沒有想象中那樣單純。
酵母菌只要有葡萄糖,縱使在有氧的情況下,它也是走這條酒精發酵的路,一直到葡萄糖用完為止!
所以酵母的有氧發酵與無氧發酵并不是單純的只是有氧與無氧環境下的區別,在有葡萄糖的環境下,酵母一定是先無氧發酵(酒精發酵)。而等到酵母用完葡萄糖,使用其他糖類或氨基酸時,才可能進行有氧發酵。而一般面粉或酵母都有酵素可以分解麥芽糖或蔗糖變成葡萄糖提供酵母養分。
看似簡單的酵母發酵,其實背后還有很深遠的原理跟學問。
