Welke twee ingrediënten zijn nodig om fermentatie te laten plaatsvinden?

Fermentatie is de reactie die wordt gebruikt om alcohol te produceren uit suiker. Het is een anaërobe reactie, wat betekent dat er geen andere zuurstof aanwezig hoeft te zijn dan de zuurstofatomen in de suiker. Bijgevolg wordt de fermentatie uitgevoerd in een afgesloten, luchtdichte container. Het andere ingrediënt dat nodig is om de reactie te laten plaatsvinden, is gist.

Glucose is een suikermolecuul en is het hoofdbestanddeel van zetmeel, cellulose en glycogeen. Het is genoemd naar het Griekse woord 'glycos' dat 'suiker of 'zoet' betekent en werd voor het eerst afgeleid van rozijnen door de wetenschapper Andreas Marggraf in 1747. Glucose bevat de zes koolstofatomen, 12 waterstofatomen en zes zuurstofatomen die nodig zijn om alcohol te maken. Men denkt dat de structuur van glucose constant wisselt tussen een ketting en een ring, omdat de koolstofbindingen van de ketting zijn flexibel genoeg om samen te komen om een ​​kettingring te vormen, maar kunnen gemakkelijk opnieuw worden verbroken.

Gist is geen chemische stof maar een levend micro-organisme. Het is nuttig voor het fermentatieproces omdat het helpt het glucosemolecuul af te breken in zijn samenstellende delen, die vervolgens alcohol vormen. Het zijn de enzymen in de gist, in plaats van de gist zelf, die de chemische bindingen van de glucose verbreken en de vorming van alcohol mogelijk maken. Hierdoor blijft de gist aan het einde van de reactie onveranderd terwijl het glucosemolecuul wordt afgebroken. Stoffen die een reactie bevorderen maar daarna onveranderd blijven, worden katalysatoren genoemd.

Nadat de glucose is afgebroken, vormen de samenstellende elementen ethanol en koolstofdioxide. De chemische formule van ethanol is C2H5OH en het is de 'OH' aan het einde van de formule die deze chemische stof als een alcohol markeert. Alcoholen zijn eigenlijk een grote groep chemicaliën, waaronder methanol en pentanol, maar het is ethanol dat wordt gebruikt om de alcohol te maken die wordt aangetroffen in bieren, wijnen en andere dranken. De andere elementen uit glucose voegen zich ook samen tot koolstofdioxide, dat als gas wordt afgegeven.

Tijdens de fermentatiereactie is het van vitaal belang dat er geen zuurstof in de reactiekamer komt. De toevoeging van zuurstof aan de reactie zal leiden tot de vorming van ethaanzuur in plaats van ethanol, wat het belangrijkste doel is van het uitvoeren van de reactie in de eerste plaats. Ethaanzuur geeft wijn zijn azijnsmaak en zal je partij alcohol volledig verpesten. Daarom worden fermentatietanks tijdens de reactie gesloten gehouden.