ปฏิกิริยาของการหมักน้ำตาลกลูโคส ประเภทค่าและสินค้าหมัก

การหมักของน้ำตาลกลูโคส - เป็นหนึ่งในการเกิดปฏิกิริยาหลักโดยที่มันเป็นไปไม่ได้เตรียมความพร้อมของเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ก็สามารถทำได้ในรูปแบบที่แตกต่างกันซึ่งแต่ละผลิตภัณฑ์ของแต่ละบุคคลที่จะเกิดขึ้น กระบวนการนี้จะมีบทบาทสำคัญในหลายพื้นที่ของชีวิตของเราตั้งแต่การทำอาหารและการเตรียมการของไวน์และวอดก้าและสิ้นสุดโดยปฏิกิริยาในร่างกายของเรา

เรื่องราว

กระบวนการของการหมักของน้ำตาลกลูโคสและน้ำตาลอื่น ๆ ที่ใช้คนโบราณ พวกเขากิน podbrodivshuyu อาหารเล็ก ๆ น้อย ๆ อาหารนี้เป็นที่ปลอดภัยเนื่องจากมีเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ในระหว่างที่ฆ่าเชื้อแบคทีเรียที่เป็นอันตรายจำนวนมาก ในอียิปต์โบราณและบาบิโลนคนรู้อยู่แล้วว่าการหมักเครื่องดื่มหวาน ๆ อีกมากมายและนม เมื่อคนในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 ก็สามารถที่จะทำความเข้าใจกระบวนการนี้ประเภทและโอกาสในการปรับปรุงของมันเพิ่มขึ้นอย่างมากในอุตสาหกรรมที่มีคุณภาพเช่น kvaso-, เบียร์และไวน์วอดก้า

ประเภทของการหมัก

ผิดปกติพอ แต่กระบวนการที่แตกต่างกัน และประเภทของผลิตภัณฑ์ที่สิ้นสุดกลูโคสหมักที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงมีกรดแลคติค, เครื่องดื่มแอลกอฮอล์, กรดซิตริก, อะซิโตน, butyric และอื่น ๆ น้อย Let 's talk เล็กน้อยเกี่ยวกับแต่ละประเภทแยก หมักแลคติก กลูโคส - ขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับการเตรียมความพร้อมของผลิตภัณฑ์เช่นโยเกิร์ต, ครีมโยเกิร์ตชีสกระท่อม นอกจากนี้ยังใช้สำหรับการเก็บรักษาของผักและดำเนินการฟังก์ชั่นที่สำคัญในร่างกายของเรา: อยู่ในเงื่อนไขของการขาดออกซิเจนกลูโคสจะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์สุดท้าย - กรดแลคติคซึ่งทำให้เกิดอาการปวดในกล้ามเนื้อในช่วงเวลาของการออกกำลังกายและเล็ก ๆ น้อย ๆ หลังจากนั้น

หมักแอลกอฮอล์ แตกต่างกันในการที่เอทิลแอลกอฮอล์ที่เกิดขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย มันมาพร้อมกับความช่วยเหลือของจุลินทรีย์ - ยีสต์ และมีบทบาทสำคัญในการปรุงอาหารเพราะนอกจากผลิตภัณฑ์หลักในระหว่างการหมักแอลกอฮอล์ของน้ำตาลกลูโคสปล่อยออกก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (นี้อธิบายแป้งปุยยีสต์)

การหมักกรดซิตริกจะเกิดขึ้นมันเป็นเรื่องง่ายที่จะคาดเดาในรูปแบบกรดซิตริก มันจะเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของบางชนิดของเชื้อราและเป็นส่วนหนึ่งของ วงจรมะเร็ง ที่ให้การหายใจของเซลล์ในร่างกายของเรา

กระบวนการหมักเอทานอลจะคล้ายกับที่ของกรด butyric เป็นผลให้มันเกิดขึ้น butyric กรด, บิวทิลและเอธิลแอลกอฮอล์, อะซิโตนและคาร์บอนไดออกไซด์ เมื่อหมัก butyric จะเกิดขึ้นเพียงชื่อที่สอดคล้องกันกรดและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

ตอนนี้เราจะพิจารณาทุกประเภทของรายละเอียดและเริ่มต้นด้วยพื้นฐาน - การหมักแอลกอฮอล์ของน้ำตาลกลูโคส มันจะมีการหารือในรายละเอียดทุกปฏิกิริยาและความแตกต่างของการเกิดขึ้นของพวกเขา

หมักแอลกอฮอล์

บอกเพิ่มเติมเล็กน้อยเกี่ยวกับการหมักน้ำตาลกลูโคสซึ่งสม: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2C ₂ H ₅ OH + 2CO ₂ สิ่งที่คุณสามารถเรียนรู้จากปฏิกิริยานี้? เรามีสองผลิตภัณฑ์: เอธิลแอลกอฮอล์และคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากที่ผ่านมาเราจะเห็นแป้งยีสต์ vzbuhanie แต่เนื่องจากครั้งแรกที่มีโอกาสที่จะได้รับรสชาติที่น่าจดจำของไวน์และไวน์ผลิตภัณฑ์ที่ แต่ในความเป็นจริงนี้เป็นเพียงสมการที่เรียบง่าย การหมักกลูโคสเสร็จสมบูรณ์ปฏิกิริยาเป็นเรื่องยากมากจึงขอให้เราตรวจสอบนี้ลึกเพียงเล็กน้อย

มีกระบวนการดังกล่าวเป็น glycolysis เป็น ตัวอักษรชื่อหมายถึง "การแยกของน้ำตาล" มันเกิดขึ้นในร่างกายและด้านผลิตภัณฑ์ของตนเป็น กรดไพรูวิก, และที่สำคัญ - กรด adenozinotrifosfornaya (ATP) ซึ่งจะเกิดขึ้นในระหว่างการเกิดปฏิกิริยานี้จากสารประกอบอื่น เราสามารถพูดได้ว่าเอทีพีเป็นผู้ให้บริการของพลังงานในร่างกายและในความเป็นจริง glycolysis คือเพื่อให้ร่างกายของเรามีพลังงาน

เราไม่กังวลอย่างรู้เท่าทันในกระบวนการนี้ ในความเป็นจริงการหมักจะคล้ายกับ glycolysis เป็นขั้นตอนแรกที่พวกเขาจะเหมือนกันอย่างแน่นอน คุณยังอาจกล่าวได้ว่าการหมักแอลกอฮอล์ของการเกิดปฏิกิริยากลูโคสเป็นความต่อเนื่องของ glycolysis ที่เกิดขึ้นในช่วงที่ผ่านมาไพรู (ไอออนกรดไพรูวิก) จะถูกแปลงเป็น acetaldehyde (CH ₃ -C (O) H) กับการเปิดตัวของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์โดยสินค้า หลังจากนั้นเป็นต้นมาส่งผลให้สินค้าที่จะลดลง NADH โคเอนไซม์ที่มีอยู่ในแบคทีเรีย ผลการกู้คืนในรูปแบบของเอทานอล

ดังนั้นปฏิกิริยาของการหมักน้ำตาลในเอทานอลที่มีลักษณะเช่นนี้

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 เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาและไอออน NAD ⁺ มีบทบาทสำคัญในช่วงแรกของการ glycolysis และการขึ้นรูปในตอนท้ายของการหมักแอลกอฮอล์จะถูกส่งกลับไปยังกระบวนการ

ขอย้ายไปที่หลากหลายต่อไปของปฏิกิริยาการทดสอบชนิด

หมักแลคติกของกลูโคส

จากชนิดของเครื่องดื่มแอลกอฮอล์นี้จะแตกต่างในการที่มีไม่ได้อยู่ภายใต้อิทธิพลของยีสต์และด้วยความช่วยเหลือของแบคทีเรียกรดแลคติก ดังนั้นเราจึงมีผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง หมักแลคติกยังเกิดขึ้นในกล้ามเนื้อของเราที่โหลดสูงและการขาดออกซิเจน

มีสองประเภทของกระบวนการนี้ เฟิร์ส - หมัก homofermentative หากคุณเคยได้ยินคำนำหน้า "ตุ๊ด" คุณอาจจะรู้ว่ามันหมายถึง หมัก Homofermentative - กระบวนการที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์เดียว ในขั้นตอนแรกของ glycolysis และกรด piroviogradnaya รูปแบบ จากนั้นส่งผลไพรู (ในสารละลายกรดนี้สามารถอยู่เฉพาะในรูปแบบของไอออน) อยู่ภายใต้การใช้ไฮโดร NADH ⁺ H และให้น้ำนม การลดลงของผลิตภัณฑ์ที่เป็นกรดแลคติกซึ่งถือประมาณ 90% ของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้นในระหว่างการเกิดปฏิกิริยา สารนี้ แต่ยังสามารถเกิดขึ้นเป็นสอง isomers ที่แตกต่างกัน: D ลิตรและประเภทนี้แตกต่างกันในการที่พวกเขาเป็นภาพสะท้อนของกันและกันและดังนั้นจึงมีผลกระทบที่แตกต่างกันในชีวิตของเรา สิ่งที่ isomer จะเกิดขึ้นในระดับสูงกำหนดโครงสร้างของ dehydrogenase นม

ขอย้ายไปยังประเภทที่สองของการหมักกรดแลคติก - heterofermentative กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับเอนไซม์หลายและมันจะไปบนเส้นทางที่ยากขึ้น ด้วยเหตุนี้ในระหว่างการเกิดปฏิกิริยาผลิตสินค้าที่แตกต่างกันมากขึ้นนอกเหนือจากกรดแลคติกที่เราสามารถหากรดและเอทิลอะซิติกมีเครื่องดื่มแอลกอฮอล์

ที่นี่เราตรวจสอบการหมักแลคติก นี่คือกระบวนการที่เราสามารถเพลิดเพลินกับรสชาติของชีสกระท่อม, โยเกิร์ตนมเปรี้ยวและโยเกิร์ต เพื่อสรุปและเขียนปฏิกิริยาของการหมักกรดแลคติกของกลูโคสในรูปแบบทั่วไป: C ₆ H ₁₂ O ₆ = 2 C ₃ H ₆ O ₃ ของหลักสูตรนี้เป็นแผนภาพที่เรียบง่ายของกระบวนการหมัก homofermentative เป็นแม้แต่โครงการกระบวนการ heterofermentative จะเป็นเรื่องยากมาก นักเคมียังคงมีการศึกษาการหมักแลคติกของน้ำตาลกลูโคสและยืนยันสมบูรณ์กลไกของเราจึงยังคงต้องไป

หมักซิเตรต

ปฏิกิริยาของประเภทของการหมักนี้เกิดขึ้นในขณะที่เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ภายใต้การกระทำของสายพันธุ์เชื้อราบางชนิด กลไกที่สมบูรณ์ของปฏิกิริยานี้ยังไม่เข้าใจและเราสามารถพึ่งพา simplifications บาง อย่างไรก็ตามมีข้อสันนิษฐานว่าขั้นตอนแรกของกระบวนการคือ glycolysis จากนั้นกรดไพรูวิกถูกแปลงในทางกลับกันเป็นกรดที่แตกต่างกันและถึงซิตริก เนื่องจากกลไกดังกล่าวกรดอื่น ๆ ที่สะสมในการทำปฏิกิริยา - ผลิตภัณฑ์ที่ไม่สมบูรณ์ของการเกิดออกซิเดชันของกลูโคส

กระบวนการนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนและโดยทั่วไปก็สามารถเขียนโดยสมการต่อไปนี้: 2C ₆ H ₁₂ O ₆ + 3O ₂ = 2C ₆ H ₈ O ₇ + 4H ₂ ทุมก่อนที่จะมีประเภทของการหมักนี้เปิดคนสกัดกรดซิตริก เพียงบีบผลไม้ที่สอดคล้องกันของต้นไม้ อย่างไรก็ตามในกรดมะนาวนี้ไม่เกิน 15% แต่วิธีนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าจะทำไม่ได้และหลังจากการเปิดตัวของการเกิดปฏิกิริยาเริ่มที่จะได้รับทั้งหมดของวิธีการหมักกรด

butyric หมักกรด

ขอย้ายไปยังประเภทต่อไป ประเภทของการหมักนี้เกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแบคทีเรียกรด butyric พวกเขาเป็นที่แพร่หลายและกระบวนการที่จะก่อให้เกิดมีบทบาทสำคัญในวงจรที่สำคัญทางชีวภาพ แบคทีเรียและการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตที่ตายแล้วเหล่านี้ butyric กรดซึ่งจะเกิดขึ้นในระหว่างการเกิดปฏิกิริยากลิ่นดึงดูดขยะ

ประเภทของการหมักที่ใช้ในอุตสาหกรรม ที่คุณอาจเดาพวกเขาจะ butyric กรด เอสเทอมันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในน้ำหอมและมีกลิ่นหอมในทางตรงกันข้ามกับมันมากที่สุด แต่ไม่เสมอหมักกรด butyric เป็นประโยชน์ มันสามารถทำให้เกิดความเสียหายให้กับพืชผักผลไม้อาหารกระป๋องนมและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ แต่นี้สามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะในกรณีที่สินค้ามาแบคทีเรียกรด butyric

ให้เราตรวจสอบกลไกของการหมักกรด butyric ของกลูโคส ปฏิกิริยาดูเหมือนว่า: C ₆ H ₁₂ O ₆ → CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH + 2CO ₂ ↑ + 2H ₂ เป็นผลให้การใช้พลังงานยังถูกสร้างขึ้นซึ่งมีกิจกรรมในชีวิตของแบคทีเรียกรด butyric

กระบวนการหมักเอทานอล

ประเภทนี้จะคล้ายกับที่ของกรด butyric เดินในลักษณะนี้กลูโคสไม่สามารถเพียง แต่ยังกลีเซอรอลและกรด pyruvic กระบวนการนี้สามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน: ครั้งแรก (และบางครั้งจะเรียกว่ากรด) ในความเป็นจริงการหมักกรด butyric อย่างไรก็ตามนอกจากน้ำมันก็ยังคงยืนและกรดอะซิติก ด้วยวิธีนี้เราได้รับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการหมักของน้ำตาลกลูโคสซึ่งเข้าไปในขั้นตอนที่สอง (atsetonobutilovuyu) เพราะกระบวนการทั้งหมดนี้จะเกิดขึ้นนอกจากนี้ยังอยู่ภายใต้อิทธิพลของเชื้อแบคทีเรียนั้นเป็นกรดของกลาง (เพิ่มขึ้นในความเข้มข้นของกรด) คือการจัดสรรของแบคทีเรียเอนไซม์ที่เฉพาะเจาะจง พวกเขาทำให้เกิดปฏิกิริยาการแปลงของผลิตภัณฑ์การหมักน้ำตาลกลูโคสใน n-butanol (บิวทิลแอลกอฮอล์) และอะซีโตน นอกจากนี้ก็อาจจะเกิดขึ้นเอทานอลบาง

ประเภทอื่น ๆ ของการหมัก

นอกจากนี้ห้าชนิดของกระบวนการนี้ยังมีอีกไม่กี่ ยกตัวอย่างเช่นมันคือการหมักอะซิติก นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นภายใต้การกระทำของแบคทีเรียจำนวนมาก ประเภทของการหมักนี้สามารถนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ประโยชน์เมื่อดอง จะช่วยปกป้องอาหารจากแบคทีเรียที่เป็นอันตรายและเชื้อโรค เพิ่มเติมแยกแยะอัลคาไลน์หรือก๊าซมีเทนหมัก ซึ่งแตกต่างจากชนิดก่อนหน้านี้ประเภทของการหมักนี้สามารถดำเนินการได้ส่วนใหญ่ของสารประกอบอินทรีย์ เป็นผลให้จำนวนมากของการเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนสารอินทรีย์ย่อยสลายเป็นก๊าซมีเทนไฮโดรเจนและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

บทบาททางชีวภาพ

การหมัก - วิธีที่เก่าแก่ที่สุดในการได้รับพลังงานจากสิ่งมีชีวิต บางสารอินทรีย์การผลิตพร้อมกันได้รับพลังงานและอื่น ๆ ทำลายสารเหล่านี้ยังได้รับพลังงาน ขึ้นอยู่กับว่าทั้งชีวิตของเรา และเราแต่ละคนหมักในรูปแบบเดียวหรืออื่นเกิดขึ้น ในฐานะที่เรากล่าวข้างต้นการหมักกรดแลคติกในกล้ามเนื้อเกิดขึ้นในระหว่างการออกกำลังกายที่รุนแรง

อะไรที่จะตรวจสอบ?

หากคุณมีความสนใจในทางชีวเคมีของกระบวนการที่น่าสนใจมากนี้เราควรเริ่มต้นจากหนังสือเรียนในวิชาเคมีและชีววิทยา ในตำราวิทยาลัยหลายอธิบายว่าเป็นวัสดุที่มีรายละเอียดว่าหลังจากที่ได้อ่านพวกเขาที่คุณจะสามารถที่จะกลายเป็นผู้เชี่ยวชาญในพื้นที่นี้

ข้อสรุป

ที่นี่เรามาถึงจุดสิ้นสุด เรารื้อถอนทุกชนิดของการหมักน้ำตาลกลูโคสและหลักการทั่วไปของกระบวนการเหล่านี้ซึ่งมีบทบาทสำคัญมากในการทำงานของสิ่งมีชีวิตเช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมของเรา มันเป็นไปได้ว่าในอนาคตเราจะเปิดอีกไม่กี่สายพันธุ์ของกระบวนการโบราณนี้และเรียนรู้วิธีการใช้พวกเขาเพื่อประโยชน์ของตัวเองในขณะที่พวกเขาทำกับที่รู้จักกันอยู่แล้วให้เรา