Oamenii au folosit etanolul - în vin, bere și alte băuturi alcoolice - ca drog recreativ încă din preistorie. Mai recent, etanolul a devenit, de asemenea, important ca combustibil alternativ. Indiferent dacă este destinat consumului uman sau arderii în mașini, etanolul este produs folosind drojdie, microbi care fermentează zaharurile și eliberează etanolul ca produs rezidual. Tampoane sunt adăugate în timpul acestui proces pentru a ajuta la stabilizarea pH-ului.
pH
Menținerea pH-ului stabil sau a concentrației ionilor de hidrogen este crucială pentru obținerea unui randament bun din fermentare. Asta pentru că drojdia care fermentează zaharurile sunt organisme vii, iar biochimia lor funcționează bine într-un anumit interval de pH, la fel ca al tău. De exemplu, dacă ai fi scufundat într-o baie de acid sulfuric, te-ar ucide sau te-ar răni grav. Același lucru este valabil și pentru drojdie: dacă pH-ul este atât de ridicat sau scăzut încât nu se încadrează în intervalul de toleranță, ar putea să le inhibe creșterea sau chiar să le omoare.
Dioxid de carbon
Procesul de fermentație din drojdie prezintă unele asemănări cu procesul de fermentație care are loc în celulele musculare atunci când acestea sunt lipsite de oxigen - atunci când sprintezi, de exemplu. Celulele dvs. eliberează dioxid de carbon și acid lactic din fermentare; drojdia, în schimb, eliberează dioxid de carbon și etanol. De fapt, dioxidul de carbon este motivul pentru care folosești drojdia pentru a crește pâinea; gazul prins creează bule în expansiune în aluat.
Acid carbonic
Într-o cuvă de fermentație, concentrația de CO2 din soluție este mai mare decât în mod normal datorită activității de fermentare. O mare parte din excesul de CO2 se elimină. De asemenea, acidifică soluția, deoarece CO2 dizolvat se combină cu apă pentru a crea acid carbonic. Dacă soluția devine prea acidă, ar putea inhiba creșterea drojdiei. Drojdia preferă un pH în intervalul 4 - 6, astfel încât brutarii, fabricile de bere și alte industrii care se bazează pe fermentare folosesc tampoane pentru a menține pH-ul într-un interval optim.
Funcția tampoanelor
Pe măsură ce pH-ul crește, crește viteza la care compusul tampon pierde ioni de hidrogen (protoni) și deși mai mulți compuși tampon și-au pierdut protonii, pH-ul soluției se schimbă doar puțin. Când pH-ul scade, are loc procesul invers; o fracțiune mai mare din moleculele tampon au acceptat protoni și, din nou, tamponul moderează schimbarea pH-ului. Practic, compusul tampon ajută la „absorbția” excesului de aciditate sau alcalinitate. PH-ul va începe să se schimbe semnificativ numai după ce majoritatea compusului tampon a fost neutralizat sau „epuizat”.