Анаэробное брожение спиртов

Теория Палладина произвела полный переворот в учении о биологическом окислении. В течение долгого времени анаэробное брожение и дыхание считалось совершенно самостоятельными процессами, свойственными разным живым организмам. Казалось, что нет ничего общего между брожением глюкозы под влиянием дрожжей, порождающих СОг и спирт, и дыханием, при котором глюкоза дает СОг и НаО. Палладии показал, что начальные стадии дыхания анаэробны и тождественны с исходными стадиями спиртового брожения. [c.335]

Маслянокислое брожение. Особенностью этого брожения, биохимическая природа которого была открыта Пастером, является то, что возбудители его — маслянокислые бактерии не могут развиваться в присутствии свободного кислорода. Таким образом, маслянокислые бактерии — облигатные анаэробные микроорганизмы. По внешнему виду — небольшие от 13 до 15 палочки с закругленным концами. Они образуют споры и обла-, дают способностью двигаться, так к к имеют жгутики. Их оптимальная температура 30—40°. В результате жизнедеятельности маслянокислых бактерий образуются следующие продукты масляная кислота (или бутиловый спирт и ацетон), углекислота и водород. Маслянокислое брожение сахара можно выразить формулой. [c.560]

Микроорганизмы, которые погибают в присутствии кислорода, называют облигатными (строгими) анаэробами. Те микроорганизмы, которые могут существовать в аэробных и анаэробных условиях, называют факультативными (условными) анаэробами. Последние могут изменять тип дыхания в зависимости от среды (дрожжи). Анаэробные дыхательные процессы называют брожением. Это явление используется человеком для получения с помощью микроорганизмов ряда ценных продуктов этилового и бутилового спиртов, масляной, молочной и уксусной кислот и т. п. [c.16]

Получение. В пром-сти Э. с. получают анаэробным брожением углеводов растит, происхождения в присут. дрожжей и гидратацией этилена. Перспективен способ получения Э. с. из синтез-газа прямым синтезом из СО и Н2 либо через метиловый спирт. [c.502]

Помимо углекислого газа при анаэробном брожении образуются разнообразные органические кислоты, спирты и эфиры. Все они заметно влияют на формирование вкуса хлеба. [c.103]

При анаэробном брожении эти акцепторы водорода, как уже указывалось, восстанавливаются с образованием конечного продукта брожения (молочной кислоты, этилового спирта и т. д.). В аэробных же условиях водород НАД. На перехватывается системой дыхательных катализаторов и направляется к кислороду, соединяясь с которым, образует воду (см. главу Тканевое дыхание ). [c.272]

Следует все же отметить, что речь идет о предельной концентрации для дрожжевых клеток. В клетках животных даже очень небольшие концентрации спирта вызывают нарушение деятельности поверхностных и иных мембран. Клетки теряют способность создавать ионные градиенты, генерировать нервные импульсы и т. д. Поэтому животные не могут воспользоваться некоторыми энергетическими преимуществами брожения еще и из-за устройства мембран своих клеток. Следовательно, процесс брожения все равно остается неприемлемым для животных. Поэтому достойна всяческого осуждения привычка иных гетеротрофов сохранять образующийся при брожении спирт и потреблять в чрезмерных количествах конечный продукт анаэробного катаболизма. [c.136]

Использование в качестве источника энергии в анаэробных условиях пентозных субстратов, образуемых в окислительном пентозофосфатном пути, свойственно фуппе гетероферментативных молочнокислых бактерий, для которых характерно образование в качестве конечных продуктов брожения ряда органических соединений молочной и уксусной кислот, этилового спирта, глицерина, СО2 и др. Этим гетероферментативные молочнокислые бактерии отличаются от гомоферментативных, почти полностью сбраживающих гексозы по гликолитическому пути в молочную кислоту. [c.253]

Создать новую технологию спирта при совместном культивировании дрожжей и анаэробных бактерий с целью существенного сокращения длительности брожения [c.1342]

Образуется при анаэробном типе дыхания (брожения) в различных растениях. Так, например, анаэробное дыхание наблюдается в плодах, где оно является следствием недостатка кислорода во внутренних тканях. При созревании плодов и ягод усиливается анаэробное дыхание, которое сопровождается образованием этилового спирта и продуктов неполного окисления углеводов (ацетальдегида, уксусной и молочной кислот). Особенно много этилового спирта образуется при неполном распаде сахара в процессе анаэробного дыхания дрожжей без доступа воздуха. Анаэробное превращение глюкозы, фруктозы и других сахаров дрожжами называется спиртовым брожением, которое используют в бродильных, хлебопекарных и других производствах. [c.198]

Выше мы разобрали наиболее простой способ решения донор-акцепторной проблемы, который реализуется в виде молочнокислого брожения у группы гомоферментативных молочнокислых бактерий. Дальнейшие поиски на путях эволюции привели к формированию других метаболических возможностей для решения этой проблемы. Одна из них заключается в том, что из пировиноградной кислоты в результате ее окислительного декарбоксилирования образуется ацетальдегид, который становится конечным акцептором водорода. В итоге из 1 молекулы гексозы образуются 2 молекулы этилового спирта и 2 молекулы углекислоты. Процесс получил название спиртового брожения. Спиртовое брожение распространено среди прокариотных (различные облигатно и факультативно анаэробные эубактерии) и эукариотных (дрожжи) форм. В анаэробных условиях у высших растений также отмечено накопление этилового спирта. [c.219]

По мере брожения синезеленые водоросли выделяют органолептические активные вещества масляную кислоту, ацетон, спирт. В гниющих культурах этих водорослей обнаружены меркаптаны. При разложении их в анаэробных условиях содержание фенола в 20—30 раз превышает его допустимую концентрацию [16]. [c.376]

Этот процесс происходит при спиртовом брожении, а также при анаэробном дыхании в некоторых частях растений, покрытых плотной оболочкой, куда доступ кислорода воздуха затруднен (плоды, луковицы). В этих органах иногда в результате окисления углеводов образуется немного этилового спирта. [c.159]

Хотя в основе как анаэробных процессов, так и производства этилового спирта путем брожения лежат микробиологические процессы переработки сырья для получения высококачественно-го топлива из биомассы, только в этом и заключается,, наверное, их сходство. [c.66]

История исследования дрожжевого брожения. Нет смысла останавливаться здесь на курьезно звучащих в наше время спорах о природе брожения-о том, является ли образование спирта из сахара результатом химического контактного действия или же результатом деятельности живых существ. Л. Пастер окончательно разрешил вопрос о причинах брожения и установил, что дрожжи в аэробных условиях образуют из определенного количества сахара примерно в 20 раз больше клеточного вещества, чем в анаэробных. Он открыл также, что кислород подавляет брожение. Этот эффект, получивший название эффекта Пастера, приобрел С тех пор известность как один из классических примеров регуляции обмена веществ, [c.267]

С жизнедеятельностью клостридиев связаны различные процессы, протекающие в природе разложение (гниение) азотсодержащих соединений (белков, нуклеиновых кислот) в анаэробных условиях анаэробное разложение растительных материалов, таких как клетчатка, хитин. Некоторые сахаролитические клостридии могут использовать в качестве субстрата брожения пектиновые вещества, составляющие покровы растительных клеток. Пектин — полимер метил-/)-галактуроновой кислоты. Последняя имеет сложное строение и при воздействии на нее пектиновыми ферментами гидролизуется на ряд сахаров, кислот и метиловый спирт. Клостридии, принадлежащие к виду С. /еЫпеит, содержат активную пектиназу и могут поэтому получать энергию, осуществляя маслянокислое брожение пектиновых веществ. Этот вид играет важную роль в процессе мацерации волокон при мочке льна. [c.250]

Выяснено, что процесс дыхания как аэробного, так и анаэробного (брожение) начинается с присоединения фосфорной кислоты к глюкозе, и в результате сложных превращений одна мо лекула глюкозы превращается в 2 молекулы пировиноградной кислоты. В дальнейшем, в зависимости от условий, процесс идет по-разному при достаточном количестве воздуха из нее образуется ряд органических кислот — янтарная, лимонная, яблочная, которые затем окисляются до углекислоты и воды таким образом происходит аэробное дыхание. При недостатке воздуха пи-ровиноградкая кислота превращается или в спирт и углекислоту (спиртовое брожение), или, если процесс идет по линии молочнокислого брожения, образуется молочная кислота и СО2. Анаэробный тип дыхания нежелателен, особенно для солодового зерна, потому что зародыш отравляется спиртом и зерно теряет всхожесть. [c.51]

Хлеб пекут из муки, которую получают из перемолотых семян хлебных злаков, чаще всего из пщеницы. Мука — это главным образом крахмал (белая часть семени), который является запасным питательным веществом и в норме расходуется при прорастании семени. Присутствующие в семени ферменты частично расщепляют крахмал до сахаров, таких как мальтоза и глюкоза. Чтобы повысить содержание сахара, можно добавить амилазу из грибов, которая расщепляет крахмал. Дрожжи используют сахара в качестве источника энергии в процессе дыхания. В результате как аэробного, так и анаэробного дыхания образуется углекислый газ. Пузырьки газа задерживаются в теплом тесте, заставляя его подниматься. Этот этап называется заквашиванием теста. Выделены щтаммы дрожжей Sa haromy es erevisiae, которые образуют очень много углекислого газа. В процессе анаэробного брожения образуется также спирт, который испаряется в процессе выпечки, следующей за за-кващиванием. [c.74]

Круговорот углерода. В круговороте углерода активное участие принимают растения, водоросли и цианобактерии, фиксирующие СО2 в процессе фотосинтеза, а также микроорганизмы, разлагающие органические вещества отмерших растений и животных с выделением СОз- При аэробном разложении органических веществ образуются СО2 и вода, а при анаэробном брожении — кислоты, спирты, СО . Так, при спиртовом брожении микроорганизмы (дрожжи и др.) расщепляют углеводы до этилового спирта и диоксида углерода. Молочнокислое брожение, вызываемое молочнокислыми бактериями, характеризуется вьщелени-ем молочной и уксусной кислот и диоксида углерода. Процессы пропионовокислого (вызываемого пропионибактериями), маслянокислого, ацетонобугилового (вызываемых клостридиями) и других видов брожения сопровождаются образованием различных кислот и диоксида углерода. [c.66]

При брожении обязательно происходит фосфорилирование глюкозы, образование фосфорных эфиров глюкозы, а затем расщепление глюкозы на соединения с тремя атомами углерода, из которых после дальнейших превращений образуется пиро-виноградная кислота. Этот путь разложения гексоз носит название анаэробный гликолиз или гексозодифосфатный путь. Различия между типами брожений начинаются с пировиноградной кислоты. В зависимости от набора ферментов в клетках микроорганизмов пировиноградная кислота превращается в молочную кислоту (молочнокислые бактерии), этиловый спирт (дрожжи) и т. д. [c.96]

БРОЖЕНИЕ, анаэробный ферментативный окисл.-восстановит. процесс П[)евра1цсния орг. в-в, благодаря к-рому Организмы получают энергию, нeoбxoДII yю для хсизнсдея-тельности. Может осуществляться у животных, растений и мн. микроорганизмов. Нек-рые бактерии, микроскопич. грибы и простейщие растут, исгюль )уя только ту энергию, к-рая освобождается при Б. Исходные субстраты н Б.— гл. обр. углеводы, орг. к-тьг, пуриновые и пиримидиновые основания. В зависимости от сбраживаемого субстрата и путей его метаболизма в результате Б. могут образовываться спирты (этанол и др.), карбоновые к-тьг (молочная, масляная и др.), ацетон и другие орг. соед., СО2, а в ряде случаев — Нг. В соответствии с осн. продуктами, образующимися при Б., различают спиртовое, молочнокислое, маслянокислое и др. виды Б, [c.82]

Претотовление вина связано с жизнедеятельностью дрожжей, их развитием и обменом веществ. Одним из основньк факторов, ограничивающих рост дрожжей, является концентрация этилового спирта. При этом брожение ведется в анаэробных условиях, а одним из важнейших факторов является температура. Она зависит от количества вьщеляющейся при брожении теплоты, от потерь теплоты за счет теплоотдачи через стенки резервуаров и от температуры окружающего воздуха. Так, время, необходимое для полного выбраживания сахара при 20... 22 °С, составляет в среднем [c.1065]

Брожение ацетона и бутилового спирта является анаэробным процессом, вызывается бактериями lostridium a etobutili um [c.142]

Продуцентами этих кислот могут быть бактерии, плесневые грибы или дрожжи. Микроорганизмы, продуцирующие молочную кислоту, а также вызывающие спиртовое брожение, в ходе эволюции приспособились к анаэробному образу жизни. Уксусная и лимонная кислоты в свою очередь образуются в аэробных условиях. По-видимому, кислоты играют определенную роль в борьбе с конкурирующей микрофлорой, а также являются резервными источниками углерода. Так, Aspergillus niger после использования сахара могут использовать в качестве субстрата лимонную кислоту. В свою очередь уксуснокислые бактерии при отсутствии спирта в среде ассимилируют уксусную кислоту, окисляя ее до воды и СО2. [c.143]

Бактериальная микрофлора (рис. 139) представлена.следующими микроорганизмами 1) уксуснокислые бактерии, превращающие этиловый спирт в уксусную кислоту 2) молочнокислые бактерии, относящиеся к бесспо овым палочкообразным видам оптимальная температура для их развития 24—50° они анаэробны, используют сахар, превращая его в молочную кислоту и ряд других веществ (уксусная кислота, этиловый спирт) в результате жизнедеятельности молочнокислых и уксуснокислых бактерий значительно повышается кислотность сусла и бражки 3) маслянокислые и другие спороносные бактерии, использующие сахар (встречаются реже), а также сардины. Сардины представляют собой клетки, состоящие из восьми шариков, очень аэробны, превращают сахар в молочную и уксусную кислоты. Их можно обнаружить в сусле и бражке, полученных в результате гидролиза сельскохозяйственных отходов. Особенно благоприятной средой для развития инфекции служат хлопковые гидролизаты, богатые азотистыми и минеральными веществами. Маслянокислые бактерии являются довольно опасными врагами брожения, так как образуемая ими масляная кислота действует угнетающим образом на дрожжи [c.557]

Основными продуцентами этилового спирта, имеющими широкое практическое применение, являются дрожжи — одноклеточные эукари-отные микроорганизмы, принадлежащие к разным классам высших грибов. Наиболее распространенный способ размножения дрожжей — почкование. Дрожжи — аэробы со сформированным аппаратом дыхания, но в анаэробных условиях осуществляют спиртовое брожение по пути, рассмотренному в предыдущем разделе, т.е. получают энергию за счет субстратного фосфорилирования. Конструктивный метаболизм дрожжей основан на их хорошо развитых биосинтетических способностях. Есть виды дрожжей, развивающиеся на простых синтетических средах эти дрожжи способны синтезировать все необходимые им сложные органические соединения. Существуют виды, нуждающиеся в определенных витаминах группы В. Добавление к питательной среде веществ, содержащих комплекс витаминов, аминокислот, сахаров, приводит, как правило, к заметному стимулированию роста дрожжей. [c.223]

В анаэробных условиях грибы растут, как правило, очень плохо и лишь короткое время. В отсутствие молекулярного кислорода они переходят к брожению многие из них образуют в таких случаях молочную кислоту или этиловый спирт. Изменяется при этом и форма роста Мисог ra emosus, например, образует в анаэробных условиях почкующийся мицелий, и его молодые клетки, подобно дрожжам, размножаются почкованием. [c.62]

Процесс брожения можно осуществлять в различных вариантах — непрерывном, двухстадийном. На рис. 128 показан двухстадийный процесс, когда в дрожжегенераторах (позиция 6) среду аэрируют 3—4 mVm 4 при 28—30°С и pH 4,2—4,5 дрожжи наращивают до 2,5—6,5% на сукие вещества, затем передают в бродильные аппараты (позиции 8,9), где в анаэробных условиях протекает спиртовое брожение. Перегонку или дистилляцию спирта проводят с целью его отделения от примесей и последующей ректификации до получения 96% этанола или абсолютного (100%) спирта. [c.402]

Грибы — микроскопические нефотооинтезирующие растения, к которым относят дрожжи и плесень. Дрожжи используют для промышленной ферментации (брожения) в хлебопечении, перегонке и пивоварении. В анаэробных условиях дрожжи метаболизируют сахар, в результате чего образуется спирт с минимальным синтезом новых дрожжевых клеток. В аэробных условиях спирт не образуется, зато возникает много новых дрожжевых клеток. Поэтому для выращивания фуражных дрожжей на отходах сахара или патоки используется аэробная ферментация. [c.53]

Эти бактерии относятся к факультативным анаэробам (т. е. могут развиваться как при наличии "Кислорода, так и в его отсутствии) . Однзко для развития в анаэробных условиях им необходимы угледоДы, которые они сбраживают с образованием молочной, янтарной, уксусной кислот, этилового спирта, углекислого газа и водорода. При этом молочной кислоты образуется около 40% от сброженного сахара, 20% янтарной кислоты, этилового спирта и уксусной кислоты по 10 и 20% газов. Такое большое разнообразие п родуктов, возникающих в ходе брожения, объясняется тем, что эти бактерии могут расщеплять пировиног-радную кислоту на уксусный альдегид и углекислый газ. Далее уксусный альдегид образует этиловый спирт и уксусную кислоту. Но не вся пировиноградная кислота расщепляется до уксусного альдегида и углекислого газа Часть ее остается и далее восстанавливается водородом до молочной кислоты или в результате взаимодействия с углекислотой и последующего восстановления водородом образует янтарную кислоту [c.136]

Реакции, во многом сходные с реакциями гликолиза, имеют место при спиртовом брожении углеводов. Спиртовое брожение представляет анаэробное превращение молекулы моносахарида в спирт и углекислый газ, которое протекает при действии комплекса ферментов дрожжевых клеток. Русскими учеными Л. А. Ивановым и А. Н. Лебедевым впервые было указано на важную роль фосфорных соединений в процессе спиртового брожения. Начальный этап брожения заключается в фосфорилиро- [c.105]

Для того чтобы выявить последовательность химических реакций, составляющих тот или иной метаболический путь, можно воспользоваться тремя главными экспериментальными подходами. Первый из них, наиболее прямой, заключается в изучении метаболического пути in vitro (в пробирке), т. е. не в самой живой ткани, а в ее бесклеточном экстракте, сохраняющем способность катализировать весь исследуемый процесс в целом. Еще в середине прошлого века стало, например, известно, что дрожжи сбраживают глюкозу до этилового спирта и СО2. Однако изучение отдельных стадий этого метаболического пути, поставляющего анаэробным дрожжевым клеткам почти всю необходимую им энергию, началось по-настоящему только с 1898 г., когда Эдуард Бухнер обнаружил, что отжатый из дрожжей сок, не содержащий живых клеток, тоже способен сбраживать глюкозу до этилового спирта и СО2 (разд. 9.1). Позже выяснилось, что брожение в таких экстрактах происходит лишь при добавлении неорганического фосфата и что по мере потребления глюкозы этот фосфат исчезает из экстракта. Оказалось, что в среде накапливается при этом какое-то фосфорилиро-ванное производное гексозы, обладающее всеми теми свойствами, какими должен обладать один из промежуточных продуктов на пути превращения глюкозы в этиловый спирт и СО2. После того как этот промежуточный продукт был идентифицирован, в дрожжевом экстракте удалось обнаружить фермент, превращающий его в другой продукт. Этот последний в свою очередь был выделен и идентифипдрован. Таким образом, идентифицированными оказались уже два промежуточных продукта расщепления глюкозы. Добавляя к эстрак-там ингибиторы ферментов, исследователи добивались накопления других промежуточных продуктов. В конце концов благодаря комбинированию такого рода приемов удалось выделить и идентифи- [c.391]

В подготовленное таким образом сусло добавляют дрожжевые клетки. В аэробном сусле дрожжи растут и размножаются очень быстро, извлекая необходимую им энергию из некоторых присутствующих в сусле сахаров. На этой стадии спирт не образуется, потому что дрожжи, располагая достаточным количеством кислорода, окисляют образовавшийся в процессе гликолиза пируват через цикл лимонной кислоты до СО2 и Н2О. Аэробный метаболизм дрожжей обусловливает очень быстрый рост клеток, регулируется же этот метаболизм добавлением нужного количества кислорода. После исчерпания всего растворенного кислорода в чане с суслом дрожжевые клетки как факультативные анаэробы (разд. 13.1) переключаются на анаэробное использование сахаров. Начиная с этого момента дрожжи сбраживают содержапщеся в сусле сахара с образованием этанола и СО 2. Процесс брожения регулируется концентрацией образовавшегося этанола, а также величиной pH и количеством несброженного сахара. В определенный момент брожение останавливают, удаляют дрожжи, и молодое, или зеленое, пиво поступает на дображивание. Светлое пиво, которое стало теперь очень популярным, содержит меньше сахара и алкоголя, чем обычное, однако по своему аромату оно не отличается от обычных сортов. [c.470]

Существуют три основных способа сбраживания сахар-со-держащего сырья периодическии, периодический с повторным использованием клеток и непрерывный. При периодическом процессе субстрат сбраживается после внесения в него свежевыра-щенной закваски, полученной в аэробных условиях. Брожение протекает в анаэробных условиях, и весь оставшийся субстрат превращается при этом в спирт. После завершения брожения дрожжи удаляют, и для следующего цикла получения спирта выращивают новую порцию закваски. Размножение дрожжей является дорогостоящей процедурой, так как расходуется много субстрата. [c.69]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология