Erjedés
Ez a szócikk szaklektorálásra, tartalmi javításokra szorul. A felmerült kifogásokat a szócikk vitalapja részletezi. Ha nincs indoklás a vitalapon, bátran távolítsd el a sablont! |
Az erjedés vagy erjesztés, idegen szóval fermentálás vagy fermentáció olyan kémiai folyamat, amelyben valamilyen szerves anyagot egy enzim hatásának teszünk ki. Erjesztéssel állítjuk elő a sört, a bort és az antibiotikumokat, például a penicillint is.
Szénhidrátok lebontását jelenti, amelyet mikroorganizmusok (élesztők, penészgombák, baktériumok) végeznek, hogy saját élettevékenységükhöz energiát termeljenek. Az energia a fotoszintézissel megkötött napenergiából származik, mert a növényekben az energiatárolás zömmel szénhidrátokban történik.
A heterotróf mikroorganizmusok energiatermelése anaerob körülmények között erjedéssel, aerob feltételek mellett a glikolízishez kapcsolódó citrátciklusban történik meg a CO2 -vé alakulás, majd a légzőenzimek segítségével az oxigén redukciója.
Az erjedés egy tökéletlen égés, mert például az alkoholos erjedésnél egy mol hexózból 2 mol etanol és két mol CO2 képződik. Az energianyereség kb. 20 kJ/mol, szemben a tökéletes égésnek megfelelő aerob folyamattal, ahol 1 mol hexózból 6 mol CO2 képződik, és az energianyereség 507 kJ/mol.
Az erjesztés alkalmazásaiSzerkesztés
A savanyított káposztát és a kovászos uborkát is erjesztjük.
Az iparban a fermentálás szót használják a teák, kávék, dohányok füllesztési eljárására is.
Fermentálással állítják elő az erőművekben villamos energia termelésére használt biogázokat is. Próbálkoznak ilyen vezetékes gáz („zöld gáz”) bevezetésével és járműveket is próbálnak ilyen gázzal üzemeltetni.
A dohánygyártásban a fermentálás szót nem csak az erjesztésre használják, hanem a dohánygyártás egész folyamatát így nevezik meg.
A fekete tea jellegzetes ízét a fermentálás adja, a zöld teát azonban nem fermentálják.
Az erjedés fajtáiSzerkesztés
Etil-alkoholos erjedésSzerkesztés
Az etil-alkoholos erjedés olyan szénhidrát-lebontási folyamat, ahol élesztők vagy baktériumok szénhidrátokból etil-alkoholt és szén-dioxidot képeznek.
- C6H12O6 → 2 CH3CH2OH + 2 CO2
Ha az energiatermelést is figyelembe vesszük, akkor a bruttó :
- C6H12O6 + 2 Pi + 2 ADP → 2 CH3CH2OH + 2 CO2 + 2 ATP
Ecetsavas erjedésSzerkesztés
Az egyenlet szerint 46 g etilalkoholból a levegő oxigénjével (és az ecetsav baktériumok enzimjeivel), aerob folyamatban, 60 g ecetsav és 18 g víz keletkezik. A gyakorlatban az alkoholnál kevesebb ecet jön létre. [1]
CH3CH2OH + O2 = CH3COOH + H2O
Tejsavas erjedésSzerkesztés
A tejsavbaktériumok a különböző szénhidrátokat (elsősorban a glükózt és a laktózt) anaerob úton tejsavvá bontják:
Propionsavas erjedésSzerkesztés
A propionsav-baktériumok tejsavból propionsavat és ecetsavat képeznek:
- 3 CH3CH(OH)COOH → 2 CH3CH2COOH + CH3COOH + 2 CO2 + H2O
Vajsavas erjedésSzerkesztés
Egyes Clostridium fajok (szigorúan anaerob baktériumok) hexózokból, keményítőből, cellulózból heterogén erjedéssel vajsavat képeznek. Például a Clostridium cellulovorans cellulózból képez vajsavat, ecetsavat, szén-dioxidot és hidrogént.
- (G)n → 8 C6H12O6 → 2 CH3CH2CH2COOH+2 CH3COOH + (-CH3O2)n + 12 CO2 +10 H2
Homoacetogén erjedésSzerkesztés
A Clostridium thermoautotrophicum hexózokból erjedéssel 3 mol ecetsavat képez melléktermékek nélkül:
- C6H12O6 → 3 CH3COOH
Butanolos erjedésSzerkesztés
A Clostridium acetobutylicum keményítőből, melaszból, vagy savóból a képez n-butanolt, acetont és nyomokban etanolt:
- (G)n→ 9 C6H12O6 → 6 CH3(CH2)3OH + 3 CH3COCH3 + C2H5OH + 19 CO2 + +6 H2O + 6 H2
JegyzetekSzerkesztés
További információkSzerkesztés
- http://www.vilaglex.hu/Lexikon/Html/Fermenta.htm
- http://www.ogin.nl/techniek.php?hgroep=18&subgroep=26&taalid=3[halott link]
- A tea feldolgozása
- A dohánygyártásról