5 발효의 용도

발효는 전분과 포도당과 같은 탄수화물이 혐기성으로 분해되는 화학적 과정입니다. 발효는 많은 건강상의 이점이 있으며 알코올성 음료, 빵, 요거트, 소금에 절인 양배추, 사과 사이다 식초 및 콤 부차 생산에 사용됩니다. 또한 산업에서 바이오 연료 공급원으로 에탄올을 생성하는 데 사용됩니다.

인류 역사를 통해 다양한 문화가 발효 음료 조리법이 왜 효과가 있는지 이해하지 못한 채 곡물과 과일을 뚜껑이있는 용기에 담아두면

Joseph Louis Gay-Lussac이 오랫동안 포도 주스를 발효하지 않은 상태로 유지하는 방법을 실험하기 전까지는 효모가 알코올 발효에 없어서는 안될 것을 발견했습니다. 그러나 발효 음료에서 효모가 포도당을 에탄올로 변환시키는 역할을한다는 것을 입증 한 것은 파스퇴르였습니다. 그는 또한 우유를 시큼하게 만드는 미생물을 발견했는데, 이는 나중에 젖산 발효에서 박테리아의 작용으로 밝혀졌습니다.

발효는 대사 과정 미생물의 활동은 음식이나 음료에 바람직한 변화를 가져옵니다. 예를 들어 알코올성 음료 또는 산성 유제품 생산에 사용됩니다. 이 화학 과정에서 포도당과 같은 분자는 혐기성 조건에서 분해됩니다.

“발효”라는 단어는 끓이는 것을 의미하는 라틴어“fervere”에서 유래했습니다. 발효 과학은 그리스어에서 "발효 작용"을 뜻하는 zymology로 알려져 있으며 발효의 생화학 적 과정과 그 응용에 대한 연구입니다.

발효는 혐기성 상태 (산소 없음), 공정에서 에너지를 추출하는 미생물 (효모, 박테리아 및 곰팡이)의 작용.

다음과 같은 일부 효모 종 Saccharomyces cerevisiae, 산소가 풍부한 경우에도 당분이 충분하다면 호기성 호흡보다 발효를 선호합니다. 발효는 효모에만 국한되지 않고 근육이 포도당을 젖산으로 전환하는 것을 촉매하는 근육에서도 수행 할 수 있습니다.

당분 해포도당을 피루브산으로 전환시키는 대사 경로 인은 발효의 첫 번째 단계입니다. 해당 과정에서 포도당 1 분자, 탄소 당 6 개가 두 개의 피루 베이트 분자로 분해됩니다. 이 발열 반응은 ADP에서 ATP 로의 인산화 및 NAD +에서 NADH 로의 전환을위한 에너지를 방출합니다.

산소의 존재하에, 피루 베이트는 호기성 호흡으로 알려진 과정 인 트리 카르 복실 산 순환을 통해 산화 될 수 있습니다. 반대로, 피루 베이트는 발효 과정에서 산소가없는 상태에서 알코올, 젖산 또는 기타 제품으로 환원 될 수 있습니다.

주로 최종 제품으로 구별되는 많은 유형의 발효가 있습니다. 가장 중요하고 일반적으로 사용되는 두 가지 유형은 에탄올 / 알코올 발효 및 젖산 발효입니다.

에탄올 발효 알코올성 음료 생산에 사용됩니다. 젖산 발효 유제품과 야채의 맛을 내거나 보존하는 데 사용됩니다. 젖산 발효는 격렬한 활동을하는 근육 세포에서도 발생합니다. 이 경우 근육은 산소를 공급할 수있는 것보다 더 빨리 에너지 (ATP)를 소비하여 혐기성 환경이되어 젖산이 축적되고 근육이 아프게됩니다.

아세트산 발효, 아세톤-부탄올-에탄올 발효 및 혼합 산 발효와 같은 다른 유형의 발효가 있습니다.

에탄올 발효는 설탕 (포도당, 과당 및 자당)을 에탄올, 이산화탄소 및 에너지로 바꾸는 생물학적 과정으로 정의됩니다.

하나의 포도당 분자를 두 개의 피루 베이트 분자로 전환하는 초기 해당 과정 후, 피루 베이트는 분자는 두 개의 아세트 알데히드와 두 개의 이산화탄소 분자로 더 분해되며, 이는 피루 베이트에 의해 촉매되는 단계입니다. 탈 카르 복실 라제. 알코올 탈수소 효소는 NADH의 에너지와 수소를 활용하여 두 개의 아세트 알데히드 분자를 두 개의 에탄올 분자로 전환하는 것을 촉진합니다.

•••다음에서 수정 https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/variations-on-cellular-respiration/a/fermentation-and-anaerobic-respiration

젖산 발효는 또 다른 유형의 발효이며 설탕을 대사 산물 젖산 및 에너지로 변환하는 대사 과정으로 설명됩니다. 가스를 생성하지 않고 일부 박테리아에서 발생하는 유일한 호흡 과정입니다 (예: 유산균) 및 근육 세포.

이러한 유형의 발효는 두 분자의 피루 베이트를 해당 과정에서 두 개의 젖산 분자로 전환하고 NAD를 재생합니다.⁺ 그 과정에서주기를 계속합니다. 이 산화 환원 반응은 젖산 탈수소 효소에 의해 촉매됩니다.

젖산균은 젖산이 주요 산물 인 동종 젖산 발효를 수행하거나 일부 젖산이 에탄올, 이산화탄소 및 기타로 추가 대사되는 이종 젖산 발효 부산물.

•••다음에서 수정 https://www.khanacademy.org/science/biology/cellular-respiration-and-fermentation/variations-on-cellular-respiration/a/fermentation-and-anaerobic-respiration

풍부한 프로바이오틱스, 발효 식품에는 건강한 장 시스템을 유지하는 데 도움이되는 미생물이 포함되어있어 식품에서 영양소를보다 효율적으로 추출 할 수 있습니다. 그들은 여러면에서 인간의 건강에 유익합니다.

발효 식품의 프로바이오틱스, 효소 및 젖산은 신체의 비타민과 미네랄 섭취를 촉진 할 수 있습니다. 발효는 비타민 B와 C를 증가시키고 엽산, 리보플라빈, 니아신, 티아민 및 비오틴을 강화하여 흡수를 더 쉽게 만듭니다.

발효는 또한 미네랄 결핍을 유발하는 곡물, 견과류, 종자 및 콩류의 물질 인 피트 산을 중화시킬 수 있습니다. 이온화 된 형태의 피트 산인 피 테이트는 또한 전분, 단백질 및 지방의 소화율을 낮 춥니 다.

발효 식품의 미생물 또는 프로바이오틱스는 항생제 생산에있어 장을 건강하게 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 항 바이러스제, 항진균제 및 항 종양 제, 병원균이 번성하지 않는 산성 환경 조성 에.

발효는 알코올성 음료의 생산에 널리 사용됩니다. 예를 들어 과일 주스의 와인과 곡물의 맥주가 있습니다. 전분이 풍부한 감자는 발효와 증류를 통해 진과 보드카를 만들 수도 있습니다.

발효는 또한 광범위하게 사용됩니다 빵 만들기. 설탕, 효모, 밀가루, 물을 섞어 반죽을 만들면 효모가 설탕을 분해하고 이산화탄소를 방출하여 빵이 올라갑니다. 사워 도우와 같은 특제 빵은 효모와 유산균을 모두 사용합니다. 이 조합은 반죽에 신축성있는 질감과 독특한 신맛을 부여합니다.

젖산 발효는 유제품 및 야채 (예: 요구르트, 소금에 절인 양배추, 피클 및 김치)의 맛을 내거나 보존하는 데 사용됩니다.

아세트산 발효는 또한 곡물과 과일의 전분과 설탕을 신맛이 나는 식초와 사과 사이다 식초와 콤 부차를 포함한 양념으로 바꾸는 데 사용할 수 있습니다.

발효는 산업에서 에탄올 바이오 연료 생산을 위해. 옥수수, 사탕 수수, 사탕무 및 카사바와 같은 곡물 및 작물을 포함한 공급 원료에서 유래하기 때문에 매력적인 재생 가능 자원입니다. 또한 나무, 풀, 농업 및 임업 잔류 물에서 나올 수 있습니다.

가장 큰 에탄올 연료 생산국 인 미국에서 에탄올 연료의 주 원료는 옥수수가 풍부하고 저렴한 가격이다. 옥수수 1kg에서 약 0.42 리터의 에탄올을 생산할 수 있습니다. 두 번째로 큰 생산국은 브라질이며 에탄올 연료의 대부분은 사탕 수수에서 나옵니다. 브라질의 대부분의 자동차는 순수한 에탄올 또는 가솔린과 에탄올의 혼합물로 운행됩니다.

발효는 또한 수소 가스를 생산할 수 있습니다. 클로 스트 리듐 파스 퇴 리아 눔, 포도당은 부티레이트, 아세테이트, 이산화탄소 및 수소 가스로 변환됩니다. 아세톤-부탄올-에탄올 발효에서 전분 및 포도당과 같은 탄수화물은 박테리아에 의해 분해되어 아세톤, n- 부탄올 및 에탄올을 생성합니다. 이 공정은 제 1 차 세계 대전에서 아세톤을 만드는 주요 방법으로 Chaim Weizmann에 의해 개발되었습니다.