Kvasenie má veľký význam - pozitívny,
niekedy však i negatívny - pre chemický a potravinársky priemysel.
Kvasenie (fermentácia) je premena organických látok, hlavne sacharidov (cukrov)
na menej zložité látky za prítomnosti enzýmov ako katalyzátorov. Katalyzátory
sú vlastne látky, ktoré sa zúčastňujú chemickej reakcie za tvorby reaktívneho
medziproduktu, pričom ovplyvňujú jej rychlosť kladne alebo záporne. Na konci
chemickej reakcie katalyzátory sa regenerujú a zostávajú prakticky nezmenené.
Podľa počtu produktov, ktoré vznikajú pri kvasení, rozoznávame homofermentatívne
kvasenie, keď vzniká len jeden produkt, a heterofermentatívne
kvasenie za vzniku viacerých produktov, Kvasenie sa nazýva podľa hlavného
produktu, ako napr. alkoholické alebo octové.
Podľa prostredia, v ktorom prebieha rozoznávame kvasenie
·
anaerobné: alkoholové, mliečne, maslové,
propiónové, butanol-acetónové, metánové
·
aerobné: octové, glukónové, ketónové, fumarové,
citrónové a pod.
Najznámejšie je alkoholové kvasenie využívané na výrobu etanolu. Etanol (CH3CH2OH)
sa vyrába skvasovaním cukorných roztokov (melasy) kvasinkami z rodu
Sacharomyces. Priamo skvasiteľné sú monosacharidy - glukóza, manóza, galaktóza,
fruktóza, a disacharidy - ako sacharóza, laktóza a rafinózy až po
hydrolýze na hexózu enzýmami, ako napr. pri výrobe etanolu z raže alebo
zemiakov (enzým emyláza sa používa na štiepenie škrobu nachádzajúceho sa
v zemiakoch).
Alkoholové kvasenie sa môže zvrhnúť na octové kvasenie (octovanie vína)
alebo mliečne (kvasenie kapusty alebo uhoriek). Jej príčinu (kvasinky octového
kvasenia) objavil francúzsky chemik a bakteriológ Louis Pasteur
(1822-1895). Pasteur na základe tohto objavu navrhol spôsob čiastočného
konzervovania potravín krátkodobým zohriatím na 60 až 80°C. Tento proces sa
dodnes používa a nazýva sa po objaviteľovi pasterizácia. Ako vedľajší
produkt pri alkoholovom kvasení (výrobe vína) vzniká aj racemická kyselina
vínna (vylučuje sa na stenách sudov ako vínny kameň). V súčasnosti má
mimoriadny význam, pretože sa používa na výrobu osviežujúcich nápojov. Tu
Pasteur urobil viacnásobne významný objav jej pravo- a ľavotočivej opticky
aktívnej formy (antipódy).
Najznámejšia je výroba etanolu buď ako vína skvasovaním hrozna, ďalej piva
skvasovaním jačmeňa (slad) alebo ako destilátu v páleniciach z kvasu
sliviek a durandzií (slivovica), jabĺk (kalvados), hrozna (vínovica), ale
i z raže (ražná). Ovocie obsahuje určité množstvo aldehydov
(esencie), ktoré dávajú destilátu typickú arómu. Napr. vypálená hruškovica
obsahuje aldehyd propanál (CH3CH2COOH), ktorý jej dáva
typickú hruškovú arómu. O kvalite destilátu rozhoduje kvalita kvasu, ďalej
destilačné zariadenie (najlepšie sú medené kotly) a tiež rýchlosť
destilácie.
Moderná výroba etanolu pre priemyselné využitie je však založená na hydratácii
etylénu.
Referáty
