Zašto su puferi u fermentaciji?

Ljudi su etanol - u vinu, pivu i drugim alkoholnim pićima - koristili kao rekreacijsku drogu još od pretpovijesti. U novije vrijeme etanol je također postao važan kao alternativno gorivo. Bez obzira radi li se o prehrani ljudi ili za izgaranje u automobilima, etanol se proizvodi pomoću kvasca, mikroba koji fermentiraju šećere i oslobađaju etanol kao otpadni proizvod. Tijekom ovog postupka dodaju se puferi koji pomažu stabilizirati pH.

pH

Održavanje stabilnog pH ili koncentracije vodikovih iona presudno je za postizanje dobrog prinosa fermentacijom. To je zato što su kvasci koji fermentiraju šećere živi organizmi i njihova biokemija funkcionira samo unutar određenog raspona pH, baš kao i vaš. Da ste, na primjer, zakucani u kupki sa sumpornom kiselinom, ili bi vas ubili ili teško ozlijedili. Isto vrijedi i za kvasac: ako je pH toliko visok ili nizak da je izvan granica tolerancije, mogao bi spriječiti njihov rast ili ih čak ubiti.

Ugljični dioksid

Proces fermentacije u kvascu ima neke sličnosti s procesom fermentacije koji se odvija u vašim mišićnim stanicama kada im nedostaje kisika - na primjer, kada sprintate. Vaše stanice oslobađaju ugljični dioksid i mliječnu kiselinu iz fermentacije; kvasac, za razliku od toga, oslobađa ugljični dioksid i etanol. Taj je ugljični dioksid, zapravo, razlog zašto kruhom dižete kvasac; zarobljeni plin stvara mjehuriće koji se šire u tijestu.

instagram story viewer

Karbonska kiselina

U fermentacijskoj posudi koncentracija CO2 u otopini viša je od normalne zbog aktivnosti fermentacije. Većina ovog viška CO2 se mjehuri. Međutim, također zakiseljava otopinu, jer se otopljeni CO2 kombinira s vodom i stvara ugljičnu kiselinu. Ako bi otopina postala previše kisela, mogla bi inhibirati rast kvasca. Kvasac preferira pH u rasponu od 4 do 6, pa pekari, pivari i druge industrije koje se oslanjaju na fermentaciju koriste pufere kako bi održali pH u optimalnom rasponu.

Funkcija odbojnika

Kako pH raste, povećava se brzina kojom puferski spoj gubi ione vodika (protoni) i iako je veći dio puferskog spoja izgubio svoje protone, pH otopine se samo mijenja malo. Kad pH padne, dolazi do obrnutog procesa; veći dio molekula pufera prihvatio je protone i opet pufer umjerava promjenu pH. U osnovi, puferski spoj pomaže "upiti" višak kiselosti ili lužnatosti. PH će se početi značajno mijenjati tek kad se većina puferskog spoja neutralizira ili "potroši".

Teachs.ru
  • Udio
instagram viewer