Номер 7, страница 152 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

7. Перечислите известные вам процессы брожения глюкозы и укажите их практическое значение.

Брожение — это анаэробный (протекающий без доступа кислорода) метаболический процесс расщепления органических веществ, в основном углеводов, под действием микроорганизмов или их ферментов. В результате брожения из одного органического вещества образуются другие, при этом выделяется энергия. Основные виды брожения глюкозы и их практическое значение перечислены ниже.

Спиртовое брожение

Это процесс расщепления глюкозы дрожжами и некоторыми видами бактерий до этилового спирта и диоксида углерода.
Суммарное уравнение реакции: $$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2 \uparrow$$
Практическое значение:
1. Хлебопечение: выделяющийся диоксид углерода ($CO_2$) разрыхляет тесто, делая хлеб и выпечку пышными и пористыми.
2. Виноделие, пивоварение и производство крепких алкогольных напитков: основной продукт, этиловый спирт ($C_2H_5OH$), является основой всех алкогольных напитков.
3. Производство топлива: этанол используется в качестве биотоплива, экологически чистой добавки к бензину.
4. Производство кваса.

Ответ: Спиртовое брожение применяется в хлебопечении, виноделии, пивоварении, а также для получения этанола в качестве биотоплива.

Молочнокислое брожение

Это процесс превращения глюкозы в молочную кислоту под действием молочнокислых бактерий (например, рода Lactobacillus). Этот же процесс происходит в мышцах человека и животных при интенсивных физических нагрузках и недостатке кислорода.
Суммарное уравнение реакции: $$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{молочнокислые \ бактерии} 2CH_3CH(OH)COOH$$
Практическое значение:
1. Производство кисломолочных продуктов: с помощью молочнокислых бактерий получают йогурт, кефир, ряженку, сметану, творог и сыры. Молочная кислота вызывает коагуляцию (свертывание) молочного белка казеина.
2. Консервирование овощей: квашение капусты, соление огурцов и томатов. Образующаяся молочная кислота является природным консервантом, подавляющим развитие гнилостных бактерий.
3. Силосование кормов: заготовка сочных кормов для сельскохозяйственных животных на зиму. Молочная кислота сохраняет питательные вещества в силосе.

Ответ: Молочнокислое брожение используется для производства кисломолочных продуктов, консервирования овощей (квашение, соление) и заготовки кормов для животных (силосование).

Маслянокислое брожение

Этот вид брожения вызывают строго анаэробные бактерии (например, рода Clostridium). В ходе процесса глюкоза расщепляется с образованием масляной кислоты, диоксида углерода и водорода.
Суммарное уравнение реакции: $$C_6H_{12}O_6 \rightarrow CH_3CH_2CH_2COOH + 2CO_2 \uparrow + 2H_2 \uparrow$$
Практическое значение:
1. Промышленное получение масляной кислоты: ее используют в производстве пластификаторов, ароматизаторов (в виде эфиров) и фармацевтических препаратов.
2. Мочка льна и конопли: процесс используется для разрушения пектиновых веществ, скрепляющих волокна в стеблях растений, что позволяет отделить волокна.
В то же время этот процесс часто имеет негативное значение, так как может вызывать порчу пищевых продуктов (прогоркание масла, вспучивание консервов), придавая им неприятный запах и вкус.

Ответ: Маслянокислое брожение применяется в промышленности для получения масляной кислоты и для обработки растительных волокон, но также является причиной порчи продуктов питания.

Лимоннокислое брожение

Процесс окисления глюкозы до лимонной кислоты, вызываемый плесневыми грибами (в основном Aspergillus niger). В отличие от других видов брожения, этот процесс требует присутствия кислорода (является аэробным).
Упрощенное уравнение: $$2C_6H_{12}O_6 + 3O_2 \xrightarrow{Aspergillus \ niger} 2C_6H_8O_7 + 4H_2O$$
Практическое значение:
Это основной промышленный способ получения лимонной кислоты, которая широко используется:
1. В пищевой промышленности: в качестве регулятора кислотности, консерванта и усилителя вкуса (пищевая добавка E330).
2. В фармацевтике и косметологии.

Ответ: Лимоннокислое брожение является основным промышленным методом получения лимонной кислоты, используемой в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.