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Fermentazione alcolica

Come avviene la fermentazione alcolica?

La fermentazione è un processo metabolico anerobico in cui il glucosio viene degradato in altri composti organici, producendo energia.

Come ogni fermentazione anche quella alcolica avviene in assenza di O2.

In essa il glucosio viene metabolizzato ad etanolo e anidride carbonica.

I principali organismi utilizzati sono batteri (procarioti) e lieviti (eucarioti).

Fasi della fermentazione alcolica

La fermentazione alcolica si svolge in due fasi distinte.

Nella prima fase si ha la scissione degli zuccheri complessi. I disaccaridi come il saccarosio (C12H22O11) vengono scissi dall'enzima invertasi formando glucosio e fruttosio.

La reazione chimica riassuntiva della prima fase può essere schematizzata nel seguente modo:

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6

In cui il saccarosio (C12H22O11) viene scisso in glucosio e fruttosio (sono due isomeri aventi la stessa formula bruta: C6H12O6).

Nella seconda fase della fermentazione alcolica (che rappresenta la vera e propria fermentazione), partendo da zuccheri semplici come glucosio e fruttosio, nel citoplasma dell'organismo che attua la fermentazione, si ha la glicolisi con formazione di due molecole di piruvato.

Glucosio + 2 NAD+ + 2 ADP + 2 Pi → 2 NADH + 2 piruvato + 2 ATP + 2 H2O + 2 H+

Tali molecole vengono successivamente decarbossilate ad acetaldeide da parte dell'enzima Piruvato Decarbossilasi e viene liberata anidride carbonica (CO2).

Infine, grazie all'azione dell'enzima Alcol Deidrogenasi, l'acetaldeide viene ridotta ad etanolo e il NADH viene ossidato a NAD+.

reazioni della fermentazione alcolica

Reazioni della fermentazione alcolica.

L'equazione della reazione chimica della fermentazione alcolica è la seguente:

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

Tale formula fu scritta dal chimico francese Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850).

Schema generale della fermentazione alcolica

schema generale della fermentazione alcolica

Usi della fermentazione alcolica

La fermentazione alcolica è utilizzata in numerosi processi industriali, tra cui la produzione di bevande alcoliche, la produzione di etanolo e biocarburanti, la lievitazione di pane e impasti.

I principali prodotti che si possono ottenere sono i seguenti:

  • birra: la fermentazione alcolica trasforma il maltosio o il saccarosio in etanolo e CO2 . Quest'ultimo prodotto trattenuto nella bottiglia, rende frizzante la birra;
  • vino: in questo caso la fermentazione alcolica trasforma il fruttosio presente nell'uva in etanolo e CO2;
  • pane: in questo caso la fermentazione alcolica trasforma l'amido presente nel pane in etanolo e CO2. L'etanolo evapora durante la cottura mentre l'anidride carbonica è la causa della lievitazione del pane.

Altri tipi di fermentazione

Oltre alla fermentazione alcolica sopra citata, ricordiamo anche le seguenti:

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