Fermentacja alkoholowa - przebieg, etapy i zastosowanie

Fermentacja alkoholowa to biochemiczna reakcja beztlenowego rozkładu węglowodanów, zachodząca przy udziale enzymów wytwarzanych przez drobnoustroje. W jej wyniku powstaje alkohol etylowy i dwutlenek węgla. Wykorzystuje się ją przede wszystkim w przemyśle piekarniczym i piwowarskim, w gorzelnictwie i winiarstwie. Na czym polega ten rodzaj fermentacji?

Fermentacja alkoholowa to biochemiczna reakcja beztlenowego rozkładu węglowodanówFermentacja alkoholowa to biochemiczna reakcja beztlenowego rozkładu węglowodanów
Źródło zdjęć: © AdobeStock

Co to jest fermentacja alkoholowa?

Fermentacja alkoholowa jest złożonym procesem rozkładu cukrów prostych do alkoholu etylowego i dwutlenku węgla. Odbywa się przy udziale drobnoustrojów funkcjonujących w warunkach beztlenowych.

Kluczową rolę w procesie odgrywają wyprodukowane przez drożdże enzymy, które rozkładają węglowodany do etanolu (alkoholu etylowego) i dwutlenku węgla. Zapis chemiczny reakcji i równanie, które opracował francuski chemik i fizyk Joseph Gay Lussac wygląda następująco:

C6H12O6 = 2 C2H5OH + 2 CO2 (C6H12O6 to glukoza, C2H5OH - etanol, a CO2 - dwutlenek węgla).

Drożdże piekarskie idealnym nawozem do roślin. Podpowiadamy jak wykorzystać je w ogrodzie

Rodzaje fermentacji

Fermentacja alkoholowa to rodzaj fermentacji, która jest enzymatycznym procesem przemian związków organicznych, umożliwiającym organizmom stale lub okresowo żyjącym w warunkach beztlenowych na pozyskanie energii użytecznej metabolicznie.

Fermentacja od wieków jest głównym sposobem zabezpieczania żywności przed psuciem. Biorące w niej udział mikroorganizmy wywołują zmiany chemiczne i fizyczne. W efekcie powstający produkt końcowy może być znacznie dłużej przechowywany, uzyskuje także nowy smak i zapach. Charakteryzuje się tym samym specyficzną jakością i właściwościami.

Do najważniejszych rodzajów fermentacji należy:

  • fermentacja alkoholowa,
  • fermentacja cytrynowa,
  • fermentacja masłowa,
  • fermentacja mlekowa,
  • fermentacja metanowa,
  • fermentacja mannitowa (zwana też śluzową lub gumową),
  • fermentacja propionowa.

Podczas fermentacji alkoholowej z węglowodanów, pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże, powstaje etanol i dwutlenek węgla, ale także wiele produktów ubocznych. To między innymi: kwas bursztynowy i kwas octowy, gliceryna, wyższe alkohole i estry.

Zastosowanie fermentacji alkoholowej

Fermentację, w celu przedłużania trwałości produktów żywieniowych, wykorzystuje się w wielu gałęziach przemysłu: w piwowarstwie, winiarstwie, gorzelnictwie, a także przy kandyzowaniu owoców, produkcji drożdży, pieczywa oraz w ochronie środowiska.

Fermentację alkoholową przeprowadza się z użyciem drożdży, głównie z gatunku Saccaromyces cerevisiae, dzięki którym możliwa jest hydroliza disacharydów do cukrów prostych. Do produkcji napojów alkoholowych stosuje się różne szczepy drożdży, np. drożdże winiarskie lub drożdże piwowarskie, a w piekarnictwie drożdże piekarnicze.

Do fermentacji alkoholowej wykorzystuje się także różne surowce. To:

  • produkty cukrowe: cukier buraczany (sacharoza), soki owocowe, melasa,
  • surowce skrobiowe: żyto, jęczmień i pszenica,
  • produkty pocelulozowe: drewno, wióry, trociny, ługi posiarczynowe, poddawane procesowi tzw. scukrzania.

Dzięki fermentacji alkoholowej powstaje na przykład wino. W wyniku procesu biochemicznego pod wpływem enzymów wytwarzanych przez drożdże, w odpowiedniej temperaturze dochodzi do przemiany glukozy (cukru zawartego w dojrzałych owocach winogron).

W efekcie powstaje alkohol etylowy i tlenek węgla (IV) nazywany dwutlenkiem węgla. Produkt uboczny w postaci dwutlenku węgla jest wykorzystywany do produkcji win musujących.

Na czym polega fermentacja alkoholowa?

Proces fermentacji alkoholowej, czyli beztlenowy rozkład cukrów prowadzony głównie przez drożdże z gatunku Saccaromyces cerevisiae, przebiega według ogólnej reakcji: C6H12O6 + 2ADP + 2Pn + 2H+ → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP + 2H2O.

W przebiegu tego procesu wyróżnia się trzy etapy. I tak:

  • etap pierwszy: glukoza przekształca się w dwufosforan fruktozy (między innymi pod wpływem ATP. To adenozyno-5′-trifosforan),
  • etap drugi: dwufosforan fruktozy ulega rozpadowi do aldehydu fosfoglicerynowego oraz fosfodwuhydroksyacetonu. W wyniku tej reakcji tworzy się kwas pirogronowy,
  • etap trzeci: usunięta zostaje grupa karboksylowej z kwasu pirogronowego, powstaje alkohol etanolowy w wyniku redukcji aldehydu octowego. Efektem jest etanol i dwutlenek węgla, a także produkty uboczne.

Dwa pierwsze etapy fermentacji etanolowej są takie same jak etapy zachodzące w procesie fermentacji mlekowej lub w procesie glikolizy zachodzącym w mięśniach (beztlenowa przemiana cukru w kwas mlekowy).

Treści w naszych serwisach służą celom informacyjno-edukacyjnym i nie zastępują konsultacji lekarskiej. Przed podjęciem decyzji zdrowotnych skonsultuj się ze specjalistą.

Źródło artykułu: WP abcZdrowie
Wybrane dla Ciebie
Kluczowy w diecie seniorów. Bogactwo białka, wapnia i cennych witamin
Kluczowy w diecie seniorów. Bogactwo białka, wapnia i cennych witamin
U Niemców zakazana, w Polsce legalna. Takie są skutki jej spożycia
U Niemców zakazana, w Polsce legalna. Takie są skutki jej spożycia
Sezam wycofany z obrotu. Wykryto w nim Salmonellę
Sezam wycofany z obrotu. Wykryto w nim Salmonellę
Ranking ketchupów 2025. "Niska zawartość pomidorów"
Ranking ketchupów 2025. "Niska zawartość pomidorów"
Najgorszy dodatek do jarzynowej. Zrezygnuj nawet w Wielkanoc
Najgorszy dodatek do jarzynowej. Zrezygnuj nawet w Wielkanoc
Najlepsze wśród mięs. Tylko takie kupuj na święta wielkanocne
Najlepsze wśród mięs. Tylko takie kupuj na święta wielkanocne
Naukowcy odkryli nowe działanie kefiru. To nadzieja dla chorych
Naukowcy odkryli nowe działanie kefiru. To nadzieja dla chorych
Sprzyjają demencji i pogarszają pamięć. Te produkty są wrogami mózgu
Sprzyjają demencji i pogarszają pamięć. Te produkty są wrogami mózgu
Jakie znaczenie ma kolor skorupki jajka? Niektórzy będą zdziwieni
Jakie znaczenie ma kolor skorupki jajka? Niektórzy będą zdziwieni
Choć mają złą opinie, otulą serce. Kardiolog wskazuje 5 produktów
Choć mają złą opinie, otulą serce. Kardiolog wskazuje 5 produktów
Zbadali w laboratorium paprykę z Biedronki i z Lidla. Oto, co wykryli
Zbadali w laboratorium paprykę z Biedronki i z Lidla. Oto, co wykryli
Będzie towarem luksusowym. Fatalne prognozy dla...ziemniaka
Będzie towarem luksusowym. Fatalne prognozy dla...ziemniaka