ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Спиртовое брожение из "Основные начала органической химии том 1" Проведенные Пастером (1857) исследования спиртового брожения показали, что возникновение брожения всегда связано с попаданием из воздуха зародышей бродильных грибков и что предварительное кипячение жидкости, приводящее к гибели микроорганизмов (стерилизация), и фильтрация воздуха через слой ваты совершенно предохраняют бродильный субстрат от явлений брожения. [c.215] В 1871 г. М. М. Манассеина показала, что брожение может идти и без живых микроорганизмов. Этот вывод был впоследствии подтвержден Бухнером (1897). Оказывается, если дрожжи растереть с мелким кварцевым песком и профильтровать дрожжевой сок через очень мелкопористые фильтры, задерживающие все дрожжевые клетки, живые и мертвые, то получившийся клеточный сок, несмотря на отсутствие живых организмов, а следовательно, и явлений жизнедеятельности, обладает способностью вызывать брожение сахара. При этом ничтожное количество клеточного сока вызывает изменение громадных количеств сахара. Таким образом, казалось несомненным, что превращение сахара вызывается каталитически каким-то веществом, имеющимся в клеточном соке впоследствии выяснилось, что это вещество, названное зимазой, в действительности представляет собой смесь нескольких ферментов (см. стр. 213). [c.215] Последующие исследования процесса спиртового брожения привели к выводу, что распад сахара на спирт и углекислоту есть лишь окончательный результат ряда химических реакций, из которых каждая, по-видимому, вызывается особым энзимом. [c.215] Последняя, в свою очередь, под влиянием находящегося в дрожжах энзима корбоксилазы распадается на уксусный альдегид СН3—СНО и СО,. Действительно, взятая отдельно пировиноградная кислота распадается под действием дрожжей подобным же образом. [c.215] Кроме глицерина, при этом получаются большие количества уксусного альдегида и лишь небольшое количество спирта. Тот же результат, хотя и с меньшими выходами глицерина, может быть достигнут прибавлением фосфата натрия, на чем основан технический способ получения глицерина из глюкозы. [c.216] Возможны и иные направления процесса с грибками спиртового брожения, В гипотезе Нейберга неясна дальнейшая судьба глицерина при обыкновенном направлении брожения. Как выяснено в настоящее время, процесс спиртового брожения представляет собой целый ряд последовательных превращений (см. схему на стр. 217), обусловленных особыми ферментами. [c.216] Установлено, что чрезвычайно важную роль в процессе брожения играют производные фосфорной кислоты. Первой стадией процесса являетсй образование из углевода (гексозы) сложных эфиров фосфорной кислоты. Источником фосфорной кислоты является аденозинтрифосфорная кислота (в биохимической литературе часто называемая сокращенно АТФ), отдающая один из трех своих остатков фосфорной кислоты и превращающаяся в аденозинднфосфорную кислоту (АДФ). При этом сначала образуются монофосфаты, а затем дифосфат гексозы—1,6-фруктозодифосфат (см. стр. 662). Открытая форма такого эфира расщепляется при помощи ферментА альдолазы на молекулу фосфорнокислого эфира глицеринового альдегида и на молекулу фосфорнокислого эфира диоксиацетона, которые могут изомеризоваться друг в друга. [c.216] Фосфорнокислый эфир глицеринового альдегида связывает молекупу фосфорной кислоты, превращаясь в 1,3-дифосфат гидратной формы глицеринового альдегида, который дегидрируется с образованием 1,3 дифосфата глицериновой кислоты. Присоединение второй молекулы фосфорной кислоты к фосфату глицеринового альдегида, по-видимому, необходимо для практически одновременно идущего дегидрирования. Образовавшийся 1,3-дифосфат глицериновой кислоты, отдавая остаток фосфорной кислоты, находившийся при карбоксильной группе, переходит в 3-фосфат глицериновой кислоты. Далее 3-фос-фат под действием фермента фосфоглицеромутазы изомеризуется в 2-фосфат глицериновой кислоты, который действием фермента енолазы дегидратируется и превращается в фосфат енольной формы пировиноградной кислоты, о соединение, теряя фосфатный остаток, превращается в пировиноградную кислоту, дающую уксусный альдегид и СО,. Уксусный альдегид подвергается ферментативному гидрированию и превращается в этиловый спирт. [c.216] Таков основной, стационарный ход процесса. Вначале в результате побочного процесса образуется некоторое количество глицерина. Спирты сивушного масла, вероятно, образуются из белковых веществ дрожжевых грибков. [c.216] Помимо ряда ферментов в процессе брожения играют важную роль ко-ферменты, являющиеся переносчиками водсрода в окислительно-восстановительных процессах (козимаза) и переносчиками фосфорной кислоты (аденозинтрифосфорная кислота). [c.216] При отгонке пропанола-2 из водных растворов образуется азеотропная смесь его с водой (87,7% С3Н7ОН и 12,3% Н2О), перегоняющаяся при 80,4° С. [c.218] Безводный изопропиловый спирт — жидкость с очень слабым нехарактерным спиртовым запахом перегоняется при 82,4° С, смешивается с водой во всех отношениях, но легко высаливается из этих растворов поваренной солью, поташом и т. п. [c.218] До недавнего времени основное количество изопропилового спирта перерабатывалось в ацетон. Однако в последнее время в связи с развитием промышленного синтеза фенола и ацетона окислением кумола (см. том II) применение его для этой цели постепенно уменьшается. Изопропиловый спирт применяется для получения сложных эфиров, в качестве растворителя, а также взамен этилового в парфюмерной промышленности. [c.218] Бутанол-1 представляет собой жидкость со спиртовым запахом и т. кип. 117° С, растворяющуюся при 15° С в 11 объемах воды, высаливаемую из водных растворов поташом и хлористым кальцием. Применяется как растворитель (особенно в производстве лаков), для получения сложных эфиров и для других синтезов. [c.219] Он представляет собой жидкость со спиртовым запахом, обладающую ограниченной растворимостью в воде кипит при 99,5° С, служит исходным продуктом для получения метилэтилкетона аналогично получению ацетона из изопропилового спирта. [c.219] Изобутиловый спирт, или 2-метилпропанол-1, строения (СНз)гСН—СНгОН содержится в сивушном масле. В технике его получают из окиси углерода и водорода наряду с другими спиртами. [c.219] Главной составной частью сивушных масел является смесь двух амиловых спиртов. В этой смеси значительно преобладает изоамиловый спирт, или З-метилбутанол-1, называемый также амиловым спиртом брожения, СН3—СН (СНз)—СНг—СНгОН. Это — жидкость весь 1а неприятного запаха, мало растворимая в воде и сама отчасти растворяющая воду пары раздражают слизистые оболочки и вызывают чувство удушья и кашель. Наличием примеси этого алкоголя в неочищеином винном спирте объясняется запах и значительная вредность спирта-сырца. [c.220] Вернуться к основной статье