Phản ứng của quá trình lên men glucose. Chủng loại, giá trị và sản phẩm lên men

Lên men glucose - một trong những phản ứng chính bằng cách đó nó có thể chuẩn bị các đồ uống có cồn. Nó có thể được thực hiện theo những cách khác nhau, mỗi trong số đó sản phẩm riêng biệt được hình thành. Quá trình này đóng một vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống chúng ta, kể từ khi nấu ăn và chuẩn bị rượu vang và rượu vodka và kết thúc bởi các phản ứng trong cơ thể chúng ta.

câu chuyện

Quá trình lên men glucose và đường khác sử dụng một dân tộc cổ xưa hơn. Họ ăn một chút thức ăn podbrodivshuyu. thực phẩm này là an toàn hơn bởi vì nó chứa rượu, trong đó giết chết nhiều loại vi khuẩn có hại. Tại Ai Cập cổ đại và Babylon, người ta đã biết làm thế nào để lên men nhiều đồ uống có đường và sữa. Khi mọi người vào cuối thế kỷ 18 đã có thể hiểu rõ hơn về quá trình này, các loại và các cơ hội để cải thiện nó, tăng lên rất nhiều ngành công nghiệp chất lượng như kvaso-, sản xuất bia và rượu vodka.

loại lên men

Lạ lùng thay, nhưng quá trình này là khác nhau. Và các loại sản phẩm lên men cuối đường khác nhau. Như vậy, có axit lactic, rượu, axit citric, acetone, butyric và một vài người khác. Hãy nói một chút về từng loại riêng biệt. Lactic lên men glucose - quá trình cần thiết cho việc chuẩn bị các sản phẩm như sữa chua, kem chua, sữa chua, phô mai. Nó cũng được sử dụng để bảo quản các loại rau và thực hiện một chức năng quan trọng trong cơ thể chúng ta: trong điều kiện thiếu ôxy, glucose được chuyển thành sản phẩm cuối cùng - axit lactic, gây đau ở các cơ bắp tại thời điểm tập thể dục và một chút sau đó.

quá trình lên men có cồn khác ở chỗ rượu ethyl hình thành như một sản phẩm cuối cùng. Nó đi kèm với sự giúp đỡ của các vi sinh vật - men. Và đóng một vai trò quan trọng trong việc nấu ăn, bởi vì ngoài các sản phẩm chính trong quá trình lên men cồn glucose phát hành carbon dioxide (điều này giải thích fluffiness men bột).

quá trình lên men axit xitric diễn ra, vì nó rất dễ dàng để đoán, để tạo thành axit citric. Nó diễn ra dưới ảnh hưởng của một số loài nấm và là một phần của chu trình Krebs, cung cấp các hô hấp của các tế bào trong cơ thể chúng ta.

lên men acetone-butanol-ethanol là rất tương tự như axit butyric. Kết quả là, nó được hình thành butyric axit, butyl và ethyl alcohol, acetone và carbon dioxide. Khi lên men butyric được hình thành chỉ tiêu đề axit và carbon dioxide tương ứng.

Bây giờ chúng ta sẽ xem xét tất cả các loại chi tiết, và bắt đầu với những điều cơ bản - quá trình lên men rượu của glucose. Nó sẽ được thảo luận chi tiết tất cả các phản ứng và sắc thái khi nó xuất hiện.

lên men cồn

Nói thêm một chút về quá trình lên men glucose, mà phương trình: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C ₂ H ₅ OH + 2CO _2. Những gì bạn có thể học hỏi từ phản ứng này? Chúng tôi có hai sản phẩm: rượu etylic và carbon dioxide. Do cuối cùng chúng ta thấy vzbuhanie men bột. Nhưng do đầu tiên có cơ hội để có được một hương vị khó quên của các sản phẩm rượu và rượu vang. Nhưng trên thực tế đây chỉ là một phương trình đơn giản. lên men glucose là hoàn toàn phản ứng là khó khăn hơn, vì vậy chúng ta hãy Chúng ta hãy xét này sâu hơn một chút.

Có như vậy một quá trình như glycolysis. Theo nghĩa đen, tên có nghĩa là "tách đường". Nó xảy ra trong cơ thể, và bên sản phẩm phụ của nó là axit pyruvic, và chính - axit adenozinotrifosfornaya (ATP), được hình thành trong phản ứng này từ hợp chất khác. Chúng tôi có thể nói rằng ATP là một tàu sân bay năng lượng trong cơ thể, và trong thực tế glycolysis là cung cấp cho cơ thể chúng ta có năng lượng.

Chúng tôi không cố ý liên quan trong quá trình này. Trong thực tế, quá trình lên men là rất giống với glycolysis, như giai đoạn đầu tiên họ là hoàn toàn giống hệt nhau. Bạn thậm chí có thể nói rằng quá trình lên men cồn phản ứng glucose là sự tiếp nối của glycolysis. Hình thành trong pyruvate qua (ion axit pyruvic) được chuyển thành acetaldehyde (CH ₃ C (O) H) với việc phát hành sản phẩm phụ carbon dioxide. Sau đó, sản phẩm tạo ra sẽ giảm coenzyme NADH chứa trong vi khuẩn. kết quả phục hồi trong sự hình thành của ethanol.

Như vậy, phản ứng của quá trình lên men glucose thành ethanol trông như thế này:

1) C ₆ H ₁₂ O ₆ 2 = C ₃ H ₄ O ₃ + 4 H ⁺

2) C ₃ H ₄ O ₃ = CH ₃ -COH + CO ₂

3) CH ₃ -COH ⁺ NADH + H + = C ₂ H ₅ OH ⁺ NAD +

NADH là một chất xúc tác cho phản ứng, và NAD ion ⁺ đóng một vai trò quan trọng trong giai đoạn đầu của quá trình đường phân, và hình thành ở phần cuối của quá trình lên men cồn, được trả lại cho quá trình này.

Chúng ta hãy chuyển sang sự đa dạng tiếp theo của thử nghiệm loại phản ứng.

quá trình lên men lactic glucose

Từ loại rượu khác nhau ở chỗ không có chịu ảnh hưởng của nấm men, và với sự giúp đỡ của các vi khuẩn axit lactic. Do đó, chúng tôi có một sản phẩm hoàn toàn khác nhau. quá trình lên men lactic cũng xảy ra trong cơ bắp của chúng tôi tại tải cao và thiếu oxy.

Có hai loại của quá trình này. Đầu tiên - lên men homofermentative. Nếu bạn đã từng nghe nói tiền tố "homo", bạn có thể biết ý nghĩa của nó. Homofermentative lên men - một quá trình liên quan đến một enzyme duy nhất. Trong bước đầu tiên của quá trình đường phân và acid piroviogradnaya hình thành. Sau đó, pyruvate kết quả (trong dung dịch axit này có thể chỉ tồn tại dưới dạng ion) là đối tượng của hydro sử dụng NADH ⁺ H và lactate. Giảm của sản phẩm là axit lactic, mà chiếm khoảng 90% các sản phẩm thu được trong quá trình phản ứng. Hợp chất này, tuy nhiên, cũng có thể được hình thành như hai đồng phân khác nhau: D và L. Những loại khác nhau ở chỗ chúng là những hình ảnh phản chiếu của nhau và do đó, có tác dụng khác nhau trên cơ thể của chúng tôi. Điều mà đồng phân sẽ được hình thành đến một mức độ lớn hơn, xác định cấu trúc của lactate dehydrogenase.

Chúng ta hãy chuyển sang loại thứ hai của quá trình lên men axit lactic - heterofermentative. Quá trình này bao gồm một số enzyme, và nó đi trên con đường khó khăn hơn. Bởi vì điều này, trong quá trình phản ứng tạo ra sản phẩm khác nhau hơn: ngoài axit lactic, chúng ta có thể tìm thấy ở đó axit axetic và rượu etylic.

Ở đây chúng ta xem xét quá trình lên men lactic. Đây là quá trình mà chúng ta có thể thưởng thức hương vị của pho mát, sữa chua, sữa chua và sữa chua. Để tóm tắt và viết phản ứng của quá trình lên men axit lactic glucose dưới dạng tổng quát: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O _3. Tất nhiên, đây là một sơ đồ đơn giản của quá trình lên men homofermentative, như ngay cả những chương trình quá trình heterofermentative sẽ rất khó khăn. Các nhà hóa học vẫn đang nghiên cứu quá trình lên men lactic glucose và xác định hoàn chỉnh các cơ chế của nó, vì vậy chúng tôi vẫn phải đi.

lên men citrate

Phản ứng thuộc loại này của quá trình lên men xảy ra, như trong một rượu, dưới tác động của căng thẳng nấm nhất định. cơ chế hoàn toàn của phản ứng này không được hiểu đầy đủ, và chúng tôi chỉ có thể dựa vào một số đơn giản hóa. Tuy nhiên có giả định rằng giai đoạn đầu của quá trình này là glycolysis. Sau đó axit pyruvic được chuyển đổi lần lượt thành axit citric và đạt khác nhau. Do cơ chế axit khác như tích lũy được trong phản ứng - sản phẩm của quá trình oxy hóa không đầy đủ glucose.

Quá trình này xảy ra dưới ảnh hưởng của oxy, và nói chung nó có thể được viết bằng phương trình sau đây: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3o ₂ = 2C ₆ H ₈ O ₇ + 4H ₂ O. Trước khi loại hình này lên men mở ra, người được chiết xuất axit citric chỉ ép trái cây tương ứng của cây. Tuy nhiên, trong axit chanh này không quá 15%, tuy nhiên, phương pháp này được chứng minh là không thực tế, và sau khi mở của phản ứng bắt đầu nhận được tất cả các phương pháp lên men axit.

quá trình lên men axit butyric

Chúng ta hãy chuyển sang loại tiếp theo. Đây là loại lên men xảy ra dưới tác động của vi khuẩn axit butyric. Họ đang lan rộng, và quá trình mà chúng gây ra, đóng một vai trò quan trọng trong chu kỳ sinh học quan trọng. Với những vi khuẩn và phân hủy của sinh vật chết. Butyric acid, được hình thành trong phản ứng, mùi của nó thu hút những người nhặt rác.

Đây là loại lên men được sử dụng trong ngành công nghiệp. Như bạn có thể đoán, họ là axit butyric. este của nó được sử dụng rộng rãi trong nước hoa và có mùi dễ chịu, trái ngược với nó nhiều nhất. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng là quá trình lên men axit butyric là có lợi. Nó có thể gây thiệt hại cho rau, thực phẩm đóng hộp, sữa và các sản phẩm khác. Nhưng điều này có thể xảy ra chỉ khi sản phẩm đến vi khuẩn axit butyric.

Chúng ta hãy xem xét cơ chế lên men axit butyric glucose. Phản ứng có vẻ như: C ₆ H ₁₂ O ₆ → CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH + 2CO ₂ ↑ + 2H _2. Kết quả là, năng lượng cũng được tạo ra, trong đó cung cấp các hoạt động sống của vi khuẩn axit butyric.

lên men acetone-butanol-ethanol

loại này là rất tương tự như axit butyric. Đi lang thang theo cách này không chỉ có thể glucose mà còn glycerol, và acid pyruvic. Quá trình này có thể được chia thành hai giai đoạn: đầu tiên (và đôi khi nó được gọi là axit) thực chất là một quá trình lên men axit butyric. Tuy nhiên, ngoài dầu, nó đứng yên và axit axetic. Bằng cách này, chúng ta có được các sản phẩm từ quá trình lên men glucose, mà đi vào giai đoạn thứ hai (atsetonobutilovuyu). Bởi vì toàn bộ quá trình này diễn ra cũng chịu ảnh hưởng của vi khuẩn, sau đó các axit hóa của môi trường (tăng nồng độ axit) là một phân bổ vi khuẩn enzyme cụ thể. Họ gây ra các phản ứng chuyển đổi các sản phẩm lên men glucose trong n-butanol (rượu butyl) và acetone. Bên cạnh đó, nó có thể được hình thành một số ethanol.

Các loại lên men

Ngoài những năm loài của quá trình này, có một vài chi tiết. Ví dụ, nó là quá trình lên men axetic. Nó cũng đang diễn ra dưới tác động của nhiều vi khuẩn. Đây là loại lên men có thể được sử dụng cho các mục đích hữu ích khi tẩy. Nó bảo vệ thực phẩm từ vi khuẩn và các mầm bệnh có hại. Hơn phân biệt kiềm hoặc lên men metan. Không giống như các loại trước đó, kiểu này quá trình lên men có thể được thực hiện đối với phần lớn các hợp chất hữu cơ. Kết quả là, một số lượng lớn các phản ứng phức tạp, các chất hữu cơ bị phân hủy thành khí metan, hydro và carbon dioxide.

Vai trò sinh học

Lên men - cách mà hầu hết cổ nhận được năng lượng bằng các sinh vật sống. Một số chất hữu cơ được sản xuất, đồng thời tiếp nhận năng lượng, và những người khác phá hủy các chất này cũng có được năng lượng. Trên cơ sở đó, toàn bộ cuộc sống của chúng tôi. Và mỗi người chúng ta lên men ở dạng này hay dạng khác xảy ra. Như chúng tôi đã nói ở trên, quá trình lên men axit lactic xảy ra ở các cơ bắp khi tập thể dục cường độ cao.

Có gì khác để kiểm tra?

Nếu bạn quan tâm trong hóa sinh của quá trình này rất thú vị, chúng ta nên bắt đầu từ sách giáo khoa học trong hóa học và sinh học. Trong nhiều sách giáo khoa đại học được mô tả là tài liệu chi tiết mà sau khi đọc chúng, bạn sẽ có thể trở thành một chuyên gia trong lĩnh vực này.

phần kết luận

Ở đây chúng ta đi đến cùng. Chúng tôi tháo dỡ tất cả các loại lên men glucose và các nguyên tắc chung của các quá trình này, trong đó đóng một vai trò rất quan trọng trong hoạt động của cơ thể sống, cũng như trong ngành công nghiệp của chúng tôi. Có thể là trong tương lai chúng tôi sẽ mở một vài loài hơn về quá trình cổ xưa này và tìm hiểu làm thế nào để sử dụng chúng vì lợi ích của chính họ, như họ đã làm với sản phẩm đã được biết đến cho chúng tôi.