დუღილი არის ქიმიური პროცესი, რომლის დროსაც ნახშირწყლები, როგორიცაა სახამებელი და გლუკოზა, ანაერობულად იშლება. დუღილს ჯანმრთელობის მრავალი სარგებელი მოაქვს და მას იყენებენ ალკოჰოლური სასმელების, პურის, იოგურტის, კომბოსტოს, ვაშლის ძმრისა და კომბუჩას წარმოებაში. იგი ასევე გამოიყენება ინდუსტრიაში ეთანოლის, როგორც ბიოსაწვავის წყაროს წარმოსაქმნელად.
დუღილის მოკლე ისტორია
კაცობრიობის ისტორიის განმავლობაში, წარმოიშვა სხვადასხვა კულტურა დადუღებული სასმელები მარცვლეულისა და ხილის დაფარულ ჭურჭელში დატოვებით, იმის გააზრების გარეშე, თუ რატომ მუშაობს რეცეპტი.
ჯოზეფ ლუი გეი-ლუსაკმა ცდა ყურძნის წვენის დიდი ხნის განმავლობაში დაუმუშავებლად შენახვის მეთოდის ექსპერიმენტი, მან აღმოაჩინა, რომ საფუარი აუცილებელი იყო ალკოჰოლური დუღილისთვის. ამასთან, პასტერმა აჩვენა, რომ საფუარი პასუხისმგებელია ფერმენტირებულ სასმელებში გლუკოზის ეთანოლზე გარდაქმნაზე. მან ასევე აღმოაჩინა მიკროორგანიზმები, რომლებიც იწვევენ რძეს, რომელიც მოგვიანებით აღმოჩნდა, რომ ბაქტერიების მოქმედებაა რძემჟავა დუღილში.
დუღილის განმარტება
დუღილი არის ა
მეტაბოლური პროცესი რომელშიც მიკროორგანიზმების მოქმედებას სურსათის ან სასმელის სასურველი ცვლილება მოაქვს. მაგალითად, ალკოჰოლური სასმელების ან მჟავე რძის პროდუქტების წარმოებაში. ამ ქიმიური პროცესის დროს ანაერობულ პირობებში იშლება ისეთი მოლეკულები, როგორიცაა გლუკოზა.სიტყვა "დუღილი" წარმოიშვა ლათინური სიტყვიდან "fervere", რაც ნიშნავს დუღილს. დუღილის მეცნიერება ცნობილია ზიმოლოგიის სახელით, ბერძნულიდან "დუღილის სამუშაოები" და არის დუღილის ბიოქიმიური პროცესისა და მისი გამოყენების შესწავლა.
დუღილი ხდება ქვეშ ანაერობული პირობები (ჟანგბადის არარსებობა), მიკროორგანიზმების მოქმედებით (საფუარი, ბაქტერია და ფორმები), რომლებიც ენერგიას იღებენ პროცესისგან.
საფუარის ზოგიერთი სახეობა, მაგალითად Saccharomyces cerevisiae, ურჩევნია დუღილს აერობული სუნთქვისგან, მაშინაც კი, როდესაც ჟანგბადი უხვადაა, სანამ შაქრის საკმარისი რაოდენობაა. დუღილი არ შემოიფარგლება მხოლოდ საფუარით, ასევე შეიძლება ჩატარდეს კუნთებში, რომლებშიც კუნთები ახდენენ გლუკოზის ლაქტატად გარდაქმნას.
ბიოქიმიური ხედი
გლიკოლიზი, რომელიც არის მეტაბოლური გზა, რომელიც გლუკოზას პიროვატად აქცევს, დუღილის პირველი ეტაპია. გლიკოლიზის პროცესში გლუკოზის ერთი მოლეკულა, ექვსი ნახშირბადის შაქარი, იშლება ორ პიროვატის მოლეკულად. ეს ეგზოთერმული რეაქცია ათავისუფლებს ენერგიას ADP– ის ფოსფორილაციისთვის ATP– სა და NAD +– ის NADH– ად გადაქცევისთვის.
ჟანგბადის თანდასწრებით, პირუვატი შეიძლება დაჟანგდეს ტრიკარბოქსილის მჟავას ციკლის საშუალებით, ეს არის პროცესი აერობული სუნთქვის სახელით. და პირიქით, პიროვატი შეიძლება შემცირდეს ალკოჰოლზე, რძემჟავას ან სხვა პროდუქტებში ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში, დუღილის პროცესში.
დუღილის სახეები
დუღილის მრავალი სახეობა არსებობს, ძირითადად გამოირჩევიან საბოლოო პროდუქტებით. ორი ყველაზე მნიშვნელოვანი და ხშირად გამოყენებული ტიპია ეთანოლის / ალკოჰოლური დუღილი და რძემჟავა დუღილი.
ეთანოლის დუღილი გამოიყენება ალკოჰოლური სასმელების წარმოებაში. რძემჟავა დუღილი გამოიყენება რძის და ბოსტნეულის არომატის მისაღებად ან შენარჩუნებისთვის. რძემჟავა დუღილი ასევე ხდება კუნთის უჯრედებში დაძაბული აქტივობის დროს. ამ შემთხვევაში, კუნთები ენერგიას (ATP) უფრო სწრაფად მოიხმარს, ვიდრე ჟანგბადის მიწოდება, რის შედეგადაც ხდება ანაერობული გარემო და ამრიგად, რძემჟავა დაგროვდება და მტკივა კუნთები.
არსებობს დუღილის სხვა სახეობები, როგორიცაა ძმარმჟავას დუღილი, აცეტონი-ბუტანოლ-ეთანოლის დუღილი და შერეული მჟავა დუღილი.
ეთანოლის დუღილი
ეთანოლის დუღილი განისაზღვრება, როგორც ბიოლოგიური პროცესი, რომელიც შაქარს (გლუკოზა, ფრუქტოზა და საქაროზა) აქცევს ეთანოლად, ნახშირორჟანგად და ენერგიად.
გლიკოლიზის საწყისი ეტაპის შემდეგ, რომელიც გარდაქმნის ერთ გლუკოზის მოლეკულას ორ პიროვატის მოლეკულად, პიროვატი მოლეკულები შემდგომში იშლება ორ აცეტალდეჰიდად და ნახშირორჟანგის ორ მოლეკულად, ეს არის პიროვატის მიერ კატალიზირებული ეტაპი დეკარბოქსილაზა. შემდეგ ალკოჰოლდეჰიდროგენაზა ხელს უწყობს აცეტალდეჰიდის ორი მოლეკულის გარდაქმნას ორ ეთანოლის მოლეკულაში, ენერგიისა და წყალბადის გამოყენებით NADH– დან.
•••შეცვლილია დან https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/variations-on-cellular-respiration/a/fermentation-and-anaerobic-respiration
რძემჟავა დუღილი
რძემჟავა დუღილი დუღილის კიდევ ერთი სახეობაა და აღწერილია, როგორც მეტაბოლური პროცესი, რომელიც გარდაქმნის შაქარს მეტაბოლიტის ლაქტატად და ენერგიად. ეს არის ერთადერთი სუნთქვის პროცესი, რომელიც არ წარმოქმნის გაზს და გვხვდება ზოგიერთ ბაქტერიაში (მაგალითად, ლაქტობაცილები) და კუნთების უჯრედები.
ამ ტიპის დუღილი პიროვატის ორ მოლეკულას გარდაქმნის გლიკოლიზიდან რძემჟავას ორ მოლეკულად და აღადგენს NAD- ს+ პროცესში, ციკლის გაგრძელებით. ეს რედოქს რეაქცია კატალიზირებულია რძემჟავა დეჰიდროგენაზას მიერ.
რძემჟავა ბაქტერიებს შეუძლიათ განახორციელონ ან ჰომოლაქტიკური დუღილი, სადაც რძემჟავა მთავარი პროდუქტია, ან ჰეტეროლაქტიკური დუღილი, სადაც ზოგიერთი ლაქტატი შემდგომ მეტაბოლიზდება ეთანოლში, ნახშირორჟანგში და სხვა ქვეპროდუქტები.
•••შეცვლილია დან https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/variations-on-cellular-respiration/a/fermentation-and-anaerobic-respiration
დუღილის მნიშვნელობა და უპირატესობები
მდიდარია პრობიოტიკები, ფერმენტირებული საკვები შეიცავს მიკროორგანიზმებს, რომლებიც ხელს უწყობენ ნაწლავის ჯანსაღი სისტემის შენარჩუნებას, ამიტომ მას შეუძლია საკვებისგან საკვები ნივთიერებების უფრო ეფექტურად მოპოვება. ისინი ადამიანის ჯანმრთელობისთვის სასარგებლოა მრავალი გზით.
პრობიოტიკებს, ფერმენტებს და რძემჟავას ფერმენტირებულ საკვებში შეიძლება ხელი შეუწყოს ორგანიზმის მიერ ვიტამინებისა და მინერალების მიღებას. დუღილი ზრდის B და C ვიტამინებს და აძლიერებს ფოლიუმის მჟავას, რიბოფლავინს, ნიაცინს, თიამინს და ბიოტინს, რაც მათ უფრო ადვილად ასათვისებლად ხდის.
დუღილს ასევე შეუძლია განეიტრალება ფიტური მჟავა, ნივთიერება მარცვლებში, თხილი, თესლი და პარკოსნები, რომელიც იწვევს მინერალების ნაკლებობას. ფიტატები, ფიტინის მჟავას იონიზირებული ფორმა, სახამებელს, ცილებს და ცხიმებს ნაკლებად ასათვისებლად აქცევს.
მიკროორგანიზმებს, ან პრობიოტიკებს, ფერმენტირებულ საკვებში შეიძლება დაგეხმაროთ ჯანსაღი ნაწლავის შენარჩუნებაში ანტიბიოტიკების წარმოებაში. ანტივირუსული, სოკოს საწინააღმდეგო და სიმსივნის საწინააღმდეგო საშუალებები, აგრეთვე მჟავე გარემოს შექმნა, რომელსაც პათოგენები არ აყვავდება წელს
დუღილის ყოველდღიური გამოყენება
დუღილი ფართოდ გამოიყენება ალკოჰოლური სასმელების, მაგალითად, ხილის წვენების ღვინისა და მარცვლეულისგან ლუდის წარმოებისათვის. კარტოფილი, რომელიც მდიდარია სახამებლით, ასევე შეიძლება დადუღდეს და გამოხდეს ჯინისა და არაყის წარმოებისთვის.
დუღილი ასევე ინტენსიურად გამოიყენება ქ პურის დამზადება. როდესაც შაქარი, საფუარი, ფქვილი და წყალი აერთიანებენ და ქმნიან ცომს, საფუარი ანადგურებს შაქარს და გამოყოფს ნახშირორჟანგს, რაც პურის ამოსვლას იწვევს. სპეციალურ პურში, როგორიცაა მაწონი, გამოიყენება როგორც საფუარი, ასევე ლაქტობაცილები. ეს კომბინაცია აძლევს ცომს გაჭიმულ სტრუქტურას და გამორჩეულ მჟავე გემოს.
რძემჟავა დუღილს იყენებენ რძის პროდუქტებისა და ბოსტნეულის არომატიზირების ან შენარჩუნების მიზნით, მაგალითად, იოგურტი, მჟავე მწნილი, მწნილი და კიმიჩი.
ძმარმჟავას დუღილი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას მარცვლეულიდან და ხილიდან სახამებლისა და შაქრების გადასაქცევად მჟავე დეგუსტაციულ ძმარად და სანელებლებად, მათ შორის ვაშლის ძმრით და კომბუჩით.
დუღილის ინდუსტრიული გამოყენება
დუღილს იყენებენ ინდუსტრიაში წარმოქმნისთვის ეთანოლი ბიოსაწვავის წარმოებისთვის. ეს არის მიმზიდველი განახლებადი რესურსი, რადგან იგი წარმოიშობა საკვებით, მათ შორის მარცვლეულითა და კულტურებით, როგორიცაა სიმინდი, შაქრის ლერწამი, შაქრის ჭარხალი და კასავა. ის ასევე შეიძლება მოვიდეს ხეებიდან, ბალახებიდან, სოფლის მეურნეობისა და სატყეო ნარჩენებისგან.
შეერთებულ შტატებში, რომელიც ეთანოლის საწვავის უდიდესი მწარმოებელია, ეთანოლის საწვავის ძირითადი საკვები არის სიმინდი სიმრავლისა და დაბალი ფასის გათვალისწინებით. ერთი კილოგრამი სიმინდისგან შეიძლება მივიღოთ დაახლოებით 0,42 ლიტრი ეთანოლი. სიდიდით მეორე მწარმოებელი ბრაზილიაა და ეთანოლის საწვავის უმეტესი ნაწილი მოდის შაქრის ლერწამზე. ბრაზილიაში მანქანების უმეტესობა მუშაობს სუფთა ეთანოლით ან ბენზინისა და ეთანოლის ნაზავით.
დუღილს ასევე შეუძლია წარმოქმნას წყალბადის გაზი, მაგალითად Clostridium pasteurianum, სადაც გლუკოზა გარდაიქმნება ბუტირატად, აცეტატად, ნახშირორჟანგად და წყალბადის გაზად. აცეტონი-ბუტანოლ-ეთანოლის დუღილის დროს ნახშირწყლები, როგორიცაა სახამებელი და გლუკოზა, იშლება ბაქტერიების მიერ აცეტონის, n- ბუტანოლის და ეთანოლის წარმოქმნით. ეს პროცესი ჩაიმ ვეიზმანის მიერ შეიმუშავა, როგორც პირველი მეთოდი აცეტონის წარმოებისთვის პირველ მსოფლიო ომში.