Гексозы брожение

Брожение гексоз. Брожением называется распад сахаристых веществ, преимущественно гексоз, вызываемый различными микроорганизмами (дрожжевыми и плесневыми грибками, бактериями). Брожение обычно сопровождается выделением газов (например, СО2, Нг) и образованием ряда конечных продуктов. По роду конечных продуктов различают спиртовое, молочнокислое, маслянокислое, лимоннокислое брожение и т. п. [c.287]

Этиловый спирт получается при брожении из гексоз СбН Ое (декстрозы и левулозы) через ряд последовательных реакций, катализируемых различными ферментами, содержащимися в дрожжах. Суммарно эти реакции представляются уравнением [c.494]

Брожение или ферментация — процесс разложения углеводов под воздействием микроорганизмов или выделенных из них ферментов. В производстве этанола методом гидролиза (также, как и в методах осахаривания крахмала и из сульфитных щелоков) используют один из видов брожения — спиртовое брожение, вызываемое ферментом зимазой, содержащемся в дрожжевых клетках. Из моносахаридов брожению подвергаются только гексозы. Процесс спиртового брожения а-1)-глюкозы, являющейся структурной единицей глюкозы, происходит без доступа кислорода (анаэробное брожение) и состоит из ряда ста- [c.279]

Спиртовое брожение. Спиртовое брожение протекает под влиянием различных микроорганизмов. В результате спиртового брожения гексоз (для пентоз эта реакция не характерна) образуется этиловый спирт [c.243]

Процессы брожения протекают сложными путями — через ряд промежуточных продуктов. Различные микроорганизмы вызывают определенные виды брожения последние называются по образующимся в результате веществам. Так, брожение гексоз, вызываемое дрожжами и приводящее к образованию этилового спирта, называется спиртовым брожением и т. п. [c.244]

Приведем для сопоставления суммарные уравнения различных, уи<е упомянутых ранее видов брожения гексоз. [c.244]

Спиртовое брожение гексоз вызывается дрожжами. Некоторые другие микроорганизмы вызывают иные виды брожения [c.338]

Спиртовое брожение. — Способность ферментов катализировать многие другие реакции, кроме перечисленных выше, прекрасно иллюстрируется тщательно изученной последовательностью реакций ферментативного расщепления гексоз до этилового спирта и двуокиси углерода. Ключевыми промежуточными продуктами являются /)-фруктозо-6-фосфат и 0-фруктозо-1,б-дифосфат, образующиеся под действием фермента из сахара и донора фосфата. Расщепление фруктозо-1,6-дифосфата идет через обратимую альдолизацию с переносом водорода от С -гидроксила к третьему углеродному атому, причем образуются фрагменты I и II [c.722]

Анализ гидролизатов на содержание моносахаридов может быть проведен также с помощью биохимических методов. Для этого в гидролизат, содержащий гексозы и пентозы, после нейтрализации добавляют дрожжи-сахаромицеты, которые сбраживают только гексозы. По разности содержания сахаров в гидролизате до и после брожения определяют количество гексоз. < [c.68]

На ряде гидролизно-спиртовых заводов в технологическом процессе предусмотрена двухступенчатая биохимическая переработка гидролизатов. Вначале проводится спиртовое брожение гексоз, затем спирт из бражки отгоняется, а спиртовая барда, содержащая неиспользованные пентозы и органические кислоты, используется как среда для выращивания кормовых дрожжей. [c.418]

Важнейшим свойством моносахаридов является их ферментативное брожение, т. е. распад на осколки. Брожению подвергаются в основном гексозы под действием ферментов, выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. На этих процессах основана биотехнология многих ценных продуктов, таких как этанол, молочная кислота, масляная и муравьиная кислоты, лимонная кислота и др. Спиртовое брожение глюкозы идет, как предполагается, с образования эфиров фосфорной кислоты (из дрожжей). Именно эти эфиры помогают расщеплению глюкозы на диоксиацетон и глицериновый альдегид [c.643]

Из представленной выше суммарной реакции спиртового брожения следует, что из 100 кг гексоз может быть получено 51,14 кг этилового спирта или с учетом его плотности, равной при 15 °С 0,79245 кг/дм ,— 64,1 дм . Однако не менее 5% сахаров расходуется на жизнедеятельность дрожжей и побочные реакции. Следовательно, максимально достижимый выход спирта из 100 кг гексоз составит 61,1 дм , а при их содержании в общей массе сахаров сульфитного щелока равном 65%, из 100 кг всех присутствующих сахаров 61,1-0,65 = 39,5 дм (по [c.266]

Суммарное уравнение спиртового брожения гексоз [c.326]

Таким образом, при спиртовом брожении гексоз получается почти в равных количествах два основных продукта этанол и углекислота. Для осуществления этого процесса горячий кислый гидролизат должен быть подвергнут следующей обработке [c.326]

Для получения хороших выходов спирта необходимо все время дрожжи поддерживать в активном состоянии. Для этого следует тщательно выдерживать заданную температуру брожения, концентрацию водородных ионов, необходимую чистоту сусла и оставлять в бражке перед поступлением ее на сепаратор небольшое количество гексоз, так называемый недоброд (обычно не более 0,1 % сахара в растворе). Благодаря наличию недоброда дрожжи все время остаются в активной форме. [c.331]

Вследствие высокого содержания гексоз хвойный сульфитный щелок обычно вначале подвергают спиртовому брожению. Получающийся этиловый спирт отгоняют, а барду, которая содержит около 0,65—1,3% редуцирующих веществ, состоящих почти полностью из пентоз, используют для выращивания кормовых дрожжей. Сульфитный щелок, получаемый при варке лиственной древесины, после нейтрализации непосредственно используют для выращивания кормовых дрожжей. Поскольку кислый сульфитный щелок имеет большую кислотность (pH = 2 -2,l), его предварительно следует освободить от сернистого ангидрида и нейтрализовать известью или аммиаком до pH = 4- -5. [c.339]

В гидролизной промышленности практическое значение имеет углекислота, выделяющаяся при спиртовом брожении гидролизатов и сульфитных щелоков. Из 1000 кг сброженных гексоз образуется около 500 кг, углекислого газа, который частично остается растворенным в бражке, но большая часть его выделяется на поверхности бродящего сусла. Так, при спиртовом брожении древесного сусла, содержащего в м 27 кг сбраживаемых сахаров, образуется около 14 кг углекислого газа, который при атмосферном давлении и 30° занимает объем около 7 м . При 30° около 1 м углекислого газа растворяется в 1 м бражки и около 6 м выделяется на поверхности бродящего сусла. [c.394]

Процесс брожения гексоз можно выразить следующим суммарным уравнением [c.561]

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]

Как видно из уравнения, с точки зрения энергетического выхода оба процесса (гомоферментативное молочнокислое и спиртовое брожение) одинаковы. В обоих случаях сбраживание 1 молекулы глюкозы приводит к образованию 2 молекул АТФ. Процессы различаются природой конечных акцепторов электронов. Кроме того, если при гомоферментативном молочнокислом брожении образовавшаяся молочная кислота в целом по степени окисленности-восстановленности не отличается от молекулы гексозы (имеет место лишь внутримолекулярное перераспределение окисленности и [c.219]

Рассмотрим теперь дальнейшую судьбу каждого из двух продуктов реакции, а также вопрос о происхождении одного из субстратов реакции — метилмалонил-КоА. (Основным источником пировиноградной кислоты служит процесс гликолитического расщепления гексоз или окислительные превращения, если в качестве субстрата брожения используют, например, диоксиацетон или глицерин.) [c.226]

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]

Виноградный сок, как известно, легко, подвергается брожению, причем содержащаяся в нем глюкоза превращается в спирт и углекислый газ это спиртовое брожение. Спиртовому брожению подвержена не только глюкоза, но и ряд других моноз. Одиако не все монозы могут бродить. Их стереохимическая конфигурация также играет роль так, среди гексоз брожению подвергаются только -глюкоза, -манноза, -галактоза и -фруктоза. [c.384]

Фе1шентативный метод получения глицерина не внедрен в промышленность. Лишь в Германии во время первой мировой войны большие количества глицерина наряду с ацетальдегидом получали при дрожжевом брожении гексоз в присутствии сульфита натрия. Данный метод не выдерживает конкуренции в сравнении с более рентабельным способол получения глицерина из дешевого сырья, например из Л1блассы. [c.193]

При анаэробном брожении в итоге ферментативного расщепления гексоз до осколков, содержащих три углеродных атома, возникают многообразные конечные продукты. Распад глюкозы (после ее фосфорилирования) с образованием фосфодиоксиацетона и фосфоглицеринового альдегида осуществляет фермент альдолаза (зимогексаза, альдегид-лиаза), которая активируется ионами двухвалентных металлов [69]. В состав альдолазы входит цинк и в очень малых количествах железо и марганец [72]. Добавление к реакционной системе хелатирующего агента, связывающего катионы (например, этилендиаминтетрауксусной кислоты), ингибирует альдолазу. Активность ингибированного таким образом фермента восстанавливается при добавлении в систему ионов Zn +, Ре , Со +, Мп-+. Можно предположить, что эти ионы участвуют в про- [c.94]

Некоторые гексозы О-ряда глюкоза, манноза, фруктоза, галактоза) под влиянием фермента дрожжей — зимазы — подвергаются спир товому брожению [c.165]

Из других гексоз в природе часто встречается О-фруктоза. Интересно, что из всех гексоз только эти четыре сбраживаются дрожжами. Поэтому 6-дезоксигексоза — -фукоза была выделена из продуктов кислотного гидролиза морских водорослей после дрожжевого брожения, в результате которого были удалены /)-манноза и )-галактоза. Другой редкий сахар, -тагатоза, был синтезирован Лобри де Брюи-ном и Альберда Ван Экенштейном путем изомеризации О-галактозы под действием пиридина. Уайли (1958) выделил О-талозу из антибиотика гигромицина В после кислотного гидролиза. [c.547]

Коэнзим А занимает центральное место в качестве посредника во всех биосинтетических реакциях, идущих с участием двууглеродных единиц. В метаболиз1ме углеводов он участвует следующим образом. Гексозы расщепляются до пировиноградной кислоты той же последовательностью реакций, что и при спиртовом брожении, но в мышечных тканях пировиноградная кислота частично обратимо восстанавливается до молочной кислоты, а частично окисляется по следующему суммарному уравнению [c.729]

Гексозы eHiiOe— моносахариды, содержащие в молекуле шесть атомов углерода (напр., глюкоза, фруктоза и др.). Г. неодинаково способны усваиваться организмом человека. Некоторые Г. образуются при распаде более сложных углеводов. Для Г. характерно брожение спиртовое, молочнокислое и др. См. Углеводы. [c.36]

Широте применение гемицеллюлозы получили в гидролизноспиртовой и гидролизно-дрожжевой промышленности, где они вместе с целлюлозой подвергаются гидролизу до моносахаридов, которые затем используются для получения этилового спирта путем спиртового брожения гексоз. Образующийся этиловый спирт отгоняется из бражки, а гидролизная барда, содержащая не сбраживаемые на спирт пентозы, используется для выращивания кормовых дрожжей. [c.5]

Из второй части нейтрализованного гидролизата удаляли гексозы сбраживанием их спиртообразующими дрожжами при температуре 28—32° С, задавая дрожжи в количестве 1,5 г на 100 мл гидролизата. Брожение заканчивалось через 24—36 ч. Полноту брожения контролировали в трубках Эйгорна. По окончании брожения дрожжи отделяли фильтрованием, фильтрат подкисляли уксусной кислотой, концентрировали, очищали от солей и коллоидов и снова концентрировали до сиропа. Общее количество сахаров определяли по количеству озазонов и по методу Бертрана. Разность между сахарами до и после брожения соответствовала количеству сбраживаемых сахаров. Как показали контрольные опыты, в этих условиях полностью сбраживаются глюкоза, манноза и галактоза. Вычитая из найденного количества сбраживаемых сахаров найденное ранее количество маннозы и галактозы, находили содержание глюкозы. [c.70]

Расщепление фруктозодифосфата (реакция 4) катализируется альдолазой [уравнение (7-64)] в результате образуются глицеральдегид-З-фосфат и диоксиацетонфосфат. Между этими двумя триозофосфата ми в результате действия изомеразы устанавливается равновесие (реакция 5 см. также гл. 7, разд. И, 4). Таким образом, обмен обеих половинок гексозы может пойти по пути превращения в пируват через глицеральдегид-З-фосфат. В то же время для диоксиацетонфосфата существует и другой путь, связанный с восстановлением в глицерофосфат— предшественник липидов н промеж ггочныА продукт в некоторых типах брожения. [c.337]

Таким путем получают дрожжевое тесто — под действием дрожжей идет С1Ш1)товое брожение гексоз [c.267]

Сбраживанию подвергаются В-глюкоза, В-манноза, В-фруктоза и В-галактоза. На другие гексозы, в том числе Ь-изомеры перечисленных В-гексоз, а также на пентозы дрожжи не действуют, yrиe виды ферментативного брожения имеют свои специфические схемы [c.644]

Общим для всех этих видов брожения является то, что все они протекают как ферментативные процессы с участием биокатализаторов оксигеназ (окислительных ферментов), гидрогеназ (восстановительных ферментов), декарбоксилаз (ферментов декарбоксилирования) и т. д. Специфичность протекания реакций разложения одних и тех же гексоз до тех или иных продуктов определяется природой ферментов, которые имеют различную пространственную структуру белка, разные реакционные центры (металлические или неметаллические, комплексные или простые и т. д.), пространственное экранирование реакционных центров и каналы в структуре белка для движения реагентов. [c.644]

Ни один из сахаров полностью не реагирует с ионами гидросульфита. При равном массовом содержании и pH степень связывания определяется описанным в 7.4.3 рядом реакционной способности открытоцепных форм моносахаридов по карбонильной группе. Однако для всех образующихся сахарогидросульфитных соединений имеются зоны максимальной стабильности, определяемые величиной pH раствора. Как видно из рис. 8.1, с повышением реакционной способности сахара по карбонильной группе не только возрастает степень его связывания с ионами гидросульфита, но и расширяется эта зона. Так, степень связывания глюкозы лишь в довольно узкой зоне pH 4,5— 5,5 приближается к 40%, а ксилозы — в зоне pH 3,5—6,5 достигает 70 % (не показанные на рисунке кривые маннозы и галактозы занимают промежуточные положения, кривая арабинозы не представлена в связи с незначительным содержанием этого трудно биохимически утилизируемого сахара). Соответственно при pH 4,5 /(дне ксилозогидросульфитного соединения равна 6-10 против 3-10-2 у такого же соединения глюкозы, т. е. первое соединение на порядок стабильнее второго. Поэтому условия подготовки сульфитного щелока, обеспечивающие освобождение гексоз из связанной формы и качественное проведение спиртового брожения, могут оказаться недостаточными для пентоз и для процессов биосинтеза белка. [c.245]

При сбраживании сульфитного щелока в нем в очень небольшом количестве накапливается еще один побочный продукт— глицерин. Однако можно так направить процесс брожения, что при использовании тех же спиртообразующих дрожжей глицерин станет основным продуктом, а этиловый спирт побочным. Для этого необходимо ввести в субстрат сульфит и довести раствор до значения pH, близкого к 7. В этих условиях ацетальдегид в основной массе вступит во взаимодействие с сульфитом и станет недоступным для дальнейшей биохимической переработки, в то время как глицериновый альдегид не способен реагировать с сульфитом. Это приведет к изменению направленности биопроцесса. В итоге ферментативному гидрированию будет подвергаться накапливающийся глицериновый альдегид с образованием трехатомного спирта глицерина. Выход глицерина находится на уровне 30 кг из 100 кг гексоз. Естественно, что потребуется адаптация дрожжей к новым условиям. [c.268]

Для реализации биосинтеза и метаболизма необходима энергия, запасаемая в клетках в химической форме, главным образом в экзергонических третьей и второй фосфатной связи АТФ. Соответственно метаболические биоэнергетические процессы имеют своим результатом зарядку аккумулятора — синтез АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Это происходит в процессах дыхания и фотосинтеза. Современные организмы несут память об эволюции, начавшейся около 3,5 10 лет назад. Имеются веские основания считать, что жизнь на Земле возникла в отсутствие свободного кислорода (см. 17.2). Метаболические процессы, протекающие при участии кислорода (прежде всего окислительное фосфорилирование при дыхании), относительно немногочисленны и эволюционно являются более поздними, чем анаэробные процессы. В отсутствие кислорода невозможно полное сгорание (окисление) органических молекул пищевых веществ. Тем не менее, как это показывают свойства ныне существующих анаэробных клеток, и в них необходимая для жизни энергия получается в ходе окислительно-восстановительных процессов. В аэробных системах конечным акцептором (т. е. окислителем) водорода служит Ог, в анаэробных — другие вещества. Окисление без Oj реализуется в двух путях брожения — в гликолизе и в спиртовом брожении. Гликолиз состоит в многостадийном расщеплении гексоз (например, глюкозы) вплоть до двух молекул пирувата (пировиноградной кислоты), содержащих по три атома углерода. На этом, пути две молекулы НАД восстанавливаются до НАД.Н и две молекулы АДФ фосфоршгируются— получаются две молекулы АТФ. Вследствие обратной реакции [c.52]

Характерным для гексоз свойством является их способность легке подвергаться брожению (см. об этом главу Углеводы ). [c.125]

Молочнокислое брожение вызывают молочнокислые бактерии, опадающие в тесто из воздуха с мукой. Их делят на две группы, первая — гомоферментативные (типичные, истинные) бактерии Раживают гексозу с образованием главным образом молочной Слоты, вторая — гетероферментативные (нетипичные, неис- нные), они наряду с молочной кислотой вырабатывают уксус-кислоту, этиловый спирт, диацетил, диоксид углерода и дру- [c.107]

При брожении гексоз метиловый спирт не образуется. По техническим условиям на этиловый спирт, вырабатываемый гидролизными заводами, в нем должно содержаться не более 0,1% метилового спирта. Исследования показали, что легче всего метиловый спирт отделяется из спирта-сырца при минимальном содержании в нем воды. По этой причине в метанольную колонну подают спирт-сырец с максимальной крепостью (94—96% этанола). Выше 96% этиловый спирт получить на обычных ректификационных колоннах нельзя, так как этой концентрации отвечает состав нераздельнокипящей водоспиртовой смеси. [c.333]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология