Fermentacja to reakcja, która służy do produkcji alkoholu z cukru. Jest to reakcja beztlenowa, co oznacza, że nie wymaga obecności tlenu poza atomami tlenu zawartymi w cukrze. W konsekwencji fermentacja prowadzona jest w szczelnie zamkniętym, hermetycznym pojemniku. Innym składnikiem wymaganym do zajścia reakcji są drożdże.
Glukoza
Glukoza jest cząsteczką cukru i jest głównym składnikiem skrobi, celulozy i glikogenu. Jego nazwa pochodzi od greckiego słowa „glycos” oznaczającego „cukier lub „słodki” i po raz pierwszy wywodzi się z rodzynek przez naukowca Andreasa Marggrafa w 1747 roku. Glukoza zawiera sześć atomów węgla, 12 atomów wodoru i sześć atomów tlenu potrzebnych do wytworzenia alkoholu. Uważa się, że struktura glukozy polega na ciągłym przełączaniu się między łańcuchem a pierścieniem, ponieważ wiązania węglowe łańcucha są na tyle elastyczne, że łączą się ze sobą, tworząc pierścień łańcucha, ale łatwo ulegają ponownemu zerwaniu.
Drożdże
Drożdże nie są substancją chemiczną, ale żywym mikroorganizmem. Jest przydatny w procesie fermentacji, ponieważ pomaga cząsteczce glukozy rozbić się na jej części składowe, które następnie tworzą alkohol. To enzymy zawarte w drożdżach, a nie same drożdże, rozrywają wiązania chemiczne glukozy i umożliwiają tworzenie się alkoholu. Z tego powodu drożdże pozostają niezmienione pod koniec reakcji, podczas gdy cząsteczka glukozy ulega dekonstrukcji. Substancje, które wspomagają reakcję, ale później pozostają niezmienione, są znane jako katalizatory.
Produkty
Po rozbiciu glukozy jej elementy składowe tworzą etanol i dwutlenek węgla. Wzór chemiczny etanolu to C2H5OH i to „OH” na końcu wzoru oznacza tę substancję chemiczną jako alkohol. Alkohole to w rzeczywistości duża grupa chemikaliów, w tym metanol i pentanol, ale to etanol jest używany do tworzenia alkoholu znajdującego się w piwach, winach i innych napojach. Inne pierwiastki z glukozy również łączą się, tworząc dwutlenek węgla, który jest wydzielany jako gaz.
Inne względy
Podczas reakcji fermentacji ważne jest, aby tlen nie dostał się do komory reakcyjnej. Dodanie tlenu do reakcji doprowadzi do powstania raczej kwasu etanowego niż etanolu, co jest głównym celem prowadzenia reakcji. Kwas etanowy nadaje winu octowy smak i całkowicie zrujnuje partię alkoholu. Dlatego podczas reakcji zbiorniki fermentacyjne są szczelnie zamknięte.