Produkcja piwa w znaczeniu bio-technicznym

Fermentacja alkoholowa to beztlenowy rozkład cukrów prowadzony głównie przez drożdże z gatunku Saccaromyces cerevisiae, według ogólnego równania ustalonego już ponad 150 lat temu przez Gay Lussaca: C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2 W wyniku tego procesu powstaje również szereg produktów ubocznych, między innymi: gliceryna, kwas bursztynowy i kwas octowy. Produktami ubocznymi fermentacji są również wyższe alkohole i estry, które mają decydujący wpływ na bukiet smakowo-zapachowy produktu. Fermentacja jest od tysięcy lat głównym sposobem zabezpieczania żywności przed psuciem. Mikroorganizmy biorące udział w fermentacji powodują zmiany chemiczne i fizyczne, w wyniku których powstający produkt może być znacznie dłużej przechowywany oraz uzyskuje nowy smak i zapach.  Fermentacja alkoholowa jest wynikiem działania dużej liczby enzymów, przy czym rezultatem jej jest wydzielenie się około 50 kcal/mol rozłożonej heksozy. Szereg reakcji omawianego procesu zachodzi także w komórkach drożdży, w mięsistych dużych owocach, w nasionach okrytych twardą łupiną i w korzeniach, jeśli jest dużo wody w glebie, zachodzi w korzeniach roślin bagiennych np. ryż. Fermentacja etanolowa, jako proces 3 etapowy W przebiegu fermentacji alkoholowej można dostrzec trzy etapy, z których dwa pierwsze zdają się być identyczne z przebiegiem fermentacji mlekowej lub z procesem glikolizy zachodzącym w mięśniach (beztlenową przemianą cukru w kwas mlekowy). a) pierwszy etap polega na tworzeniu się z glukozy (pod wpływem ATP, odpowiednich kinaz i izomeraz) – ostatecznie 1,6-dwufosforanu fruktozy b) drugi etap polega na rozpadzie dwufosforanu fruktozy na aldehyd fosfoglicerynowy i fosfodwuhydroksyaceton a następnie wytworzenie kwasu pirogronowego c) trzeci etap fermentacji alkoholowej to dekarboksylacja kwasu pirogronowego a następnie zredukowanie, aldehydu octowego do alkoholu etanolowego pod wpływem zredukowanego NAD (dinukleityd nikotynoamidoadeninowy) Pirogronian +H+ => dekarboksylaza pirogronianowa=> aldehyd octowy + CO2 aldehyd octowy +NADH +H+ => dehydrogenaza alkoholowa => etanol +NAD+ Ostatecznym rezultatem tych przemian jest powstanie dwóch cząsteczek etanolu i dwóch cząsteczek CO2 z cząsteczki rozłożonej heksozy.