발효란 무엇입니까?

발효가 무엇인지, 어떤 유형의 발효를 사용할 수 있는지, 다양한 용도에 대해 설명합니다.


발효 과정은 프랑스의 화학자 루이 파스퇴르가 발견했습니다.

발효란 무엇입니까?

발효 는 산소가 필요하지 않고 결과적으로 유기물이 생성되는 불완전 산화 과정 이라고 합니다 . 이는 이화작용 유형의 과정, 즉 복잡한 분자를 단순 분자로 변환하고 ATP (아데노신 삼인산) 형태의 화학 에너지를 생성하는 과정입니다 .

발효는 피루브산 (피루브산)을 생성하는 해당 과정(포도당 분자의 분해) 과정으로 구성되며 , 생성된 NADH(니코틴 아데닌 디뉴클레오티드)의 과잉 전자 에 대한 수용체로서 산소가 부족하여 이러한 목적으로 유기 물질을 사용합니다. .NADH를 NAD+로 재산화시키기 위해서는 환원되어야 하며, 최종적으로 산화된 초기 기질의 유도체를 얻는다. 최종 물질에 따라 발효 유형이 달라집니다.

이 과정은 프랑스 화학자 루이 파스퇴르(Louis Pasteur)에 의해 발견되었으며 , 그는 이를 “공기 없는 생명”( La vie sans l’air )이라고 불렀습니다. 이는 박테리아 , 효모 또는 일부 후생동물과 같은 미생물 에 의해 산소가 없는 환경에서도 수행될 수 있기 때문입니다. 그리고 원생생물 . 그러면 이 과정에서 미토콘드리아 나 세포 호흡 과정과 연결된 구조가 개입하지 않습니다.

유산소 호흡 에 비해 발효는 에너지를 얻는 매우 효율적인 방법이 아닙니다 . 소비된 포도당 1분자당 2ATP 분자만 생성되는 반면, 호흡할 때는 36~38ATP가 생성됩니다.

하지만 이 과정 은 산소 섭취량이 부족해 호흡을 계속할 수 없을 때 포도당을 발효시키는 근육 세포에서 일어나는 것처럼 산소가 부족한 순간을 덮기 위해 우리 몸의 다양한 세포에 의해 수행 됩니다 .

참조: 가수분해

발효의 종류

발효 과정의 마지막에 얻어지는 물질에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

  • 알코올 발효. 이는 주로 효모에 의해 수행되는 과정으로 특정 당으로부터 일정량의 알코올, 에탄올, 이산화탄소 및 ATP가 생성됩니다 . 이것은 알코올 음료를 생산하는 데 사용되는 공정입니다.
  • 아세트산 발효. Acetobacter 속의 박테리아가 소유하고 있으며 에틸 알코올을 아세트산 , 즉 알코올을 식초로 변환합니다 . 그러나 이는 호기성 과정이므로 공기 에 노출된 와인에서 발생할 수 있습니다 .
  • 젖산 발효. 이는 젖산균이나 동물 근육 세포(호흡을 위해 산소가 고갈될 때)에 의해 수행되는 포도당의 부분 산화로 구성됩니다. 이 과정에서 ATP가 생성되지만 젖산이 부산물로 생성되며, 젖산이 축적되면 근육 피로라는 통증을 느끼게 됩니다.
  • 부티르산 발효. 이는 포도당이 부티르산과 가스로 전환되는 과정으로 이루어지며, 후자는 일반적으로 불쾌한 냄새를 풍깁니다. 이는 특징적으로 Clostridium 속의 박테리아에 의해 수행되며 유당이 필요합니다.
  • 부탄디올 발효. 이는 이산화탄소를 방출 하고 무색 점성 알코올인 부탄디올을 생성하는 장내 세균에 의해 수행되는 젖산 발효의 변형입니다 .
  • 프로피온 발효. 이 과정 에는 아세트산 , 이산화탄소, 숙신산이 개입합니다 . 프로피온산은 이들 모두로부터 얻어지며, 자극적인 냄새를 갖는 부식성 물질 이다.

발효의 용도


와인에는 알코올 발효를 사용하는 생산 공정이 필요합니다.
인간이 건설한 수많은 산업에서는 발효를 이용하여 특정 물질을 얻습니다 . 예를 들어, 치즈 식품 산업 에서는 프로피온 발효 공정이 수행되거나 다양한 종류의 식품 보존에 젖산 발효로 인해 방부제 역할을 하는 젖산이 사용됩니다.

와인, 맥주 또는 기타 주류 등 알코올 발효가 개입되는 생산 공정이 필요한 알코올 산업에서도 비슷한 일이 발생합니다. 반면, 와인과 같은 일부 주류는 오랫동안 뚜껑을 덮지 않은 채 방치하면 추가된 산소가 아세트산 발효를 시작하여 음료가 신맛이 나기 시작합니다.

계속: 이화작용