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自釀迷恩:酵母和氧氣

「有氧氣的話,酵母會進行呼吸作用,沒有氧氣則會進行發酵作用,產生酒精。」我隱約記得國中的生物課本有著這樣的說明,不過,這是錯誤的。想像一下,把螃蟹在一張大桌子上堆了像一樣高,讓10幾個陌生人圍著桌子而坐一起吃螃蟹,唯一的規則就是不交談吃螃蟹直到吃完,吃最多隻的人贏,有很高的機率會有人只吃蟹膏或比較有肉的部分,因為不吃只會被其他人吃掉。沒有錯,酵母進行呼吸作用比發酵作用能產生更多的能量,但英國生化學家Crabtree發現,在環境糖份充足的情況下,即使有氧氣,Saccharomyces cerevisiae(也就是Ale和麵包酵母所屬的類別)也會進行產生酒精的代謝活動,這稱為 Crabtree effct。 推測這可能是因為酒精不利競爭對手,更有利於生存的方式。在釀酒人製作的麥汁中,就是屬於「糖份充足」的情況。Yeast書第21頁第3段:「Even in brewer’s yeast, where little to no aerobic respiration occurs during fermentation …」

要知道人類釀啤酒超過2000年的時間裡,採用密閉式發酵的時間其實才2百年左右,一直到現在,仍有啤酒廠採用開放式放酵的方法。如果有氧氣就不產生酒精,一開始釀酒的人應該釀不出啤酒,到現在也就不會有所謂的啤酒。

「酵母需要氧氣才能繁殖。」與其說這是錯,不如說這是簡化得太過份的說法。酵母在沒有氧氣的情況下,也能夠分裂繁殖。但是酵母需要氧氣才能製造一種細胞壁成份之一的脂類,這種脂類會在細胞分裂時平分給母、女酵母,當這個脂類成份低到一個程度,酵母就無法再分裂,因為酵母需要足夠強壯的細胞壁才能抵抗酒精,進行正常的代謝。尤其在高酒精的發酵中,更需要強壯的細胞壁才能抵抗酒精的侵蝕。

Clayton Cone博士曾經舉例說明乾酵母如何可以在不充氧的情況下完成發酵:Active Dry Yeast的出廠的乾酵母細胞內會有5%的脂類,分裂第一次時,會平均分配,變成2.5%,再分裂一次則變成1.25%,分裂第三次,只剩0.625%。在0.625%的情況下,酵母就無法再分裂了。以這個例子來看,乾酵母在不提供氧氣的情況下,可以分裂三次,個體數變為8倍。如果酒精度不高,酵母數足夠,不充氧也也是可以的。

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