Практикалық жұмыс Тақырыбы

Спирттік ашу процесін ашытқылар қоздырады. Мұндай қасиет кейбір бактерияларда және мукор саңырақұлағында аз да болса кездеседі. Бірақ практикада маңыздылары — ашытқылар.

Ашытқылар қантты анаэробты жағдайда ашытқанда одан спирт, көмір қышқыл газы және энергия бөлінеді. Ол мына реакция бойыншажүреді:

С₆Н120₆ + 2Н₃РО₄ +2АЕФ— 2С₂Н₅ОН + 2СО₂ + АҮФ + 27 Ккал энергия

қант фосфор энергия көзі этил спиртікөмірқышқылы газы
Бұдан соң сірке альдегиді алкафольдегидрогеназа ферментінің әсерінен (НАД — Н₂) тотықсыздану реакциясы арқылы этил спиртіне айналады.

Мұндағы АЕФ деп отырғанымыз аденозин екі фосфор қышқылы, ал АҮФ-аденозин үш фосфор қышқылы. Олар — энергияға бай қосылыстары. Ашу процесі барысында ашытқылар осы қосылыстардан керегінше энергия алып, бұл процесті одан әрі жүргізеді.

1 сурет — Ашытқылардың сапасын тексергенде оның кұрамында мынадай заттардың бар екені анықталды (% есебімен):

Спирттік ашу процесі кезінде этил спиртінен басқа сірке альдегиді, глицерин, сірке және янтарь қышқылдары, сивуш майлары түзіледі. Сивуш майларымен түзілуі ортадағы амин қышқылдарыньң ыдырауына байланысты. Мұнда амин қышқылдарынан бөлінетін аммиакты ашытқылар азоттың қоректік көзі ретінде қолданылып, ортада сивуш майларының жиналуына көмектеседі.

Ашытқылар кез-келген кемірсуды ашытпайды. Мұныңсебебіоларда амилаза ферментіболмайды. Сондықтанкрахмалдыөндірістеалдын-ала фермент көмегімен моно және дисахаридтергеайналдырады. Ал ашытқыларклеткасындағы мальтоза ферменті, дисахарид мальтозаны глюкозаға айналдырады. Глюкозаданкөптегенферменттердіңкөмегіменашытқылар спирт пенкөмірқышқылгазынтүзеді.

Бүл процесс мынадай сызба нұсқамен жүреді: крахмал + амилаза ферментері мальтоза қанты + мальтоза ферменті — глюкоза; глюкоза қанты+зимаза ферментері — этил спирті және көмір қышқыл газы.

Ашытқылардың қантты ашытып, этил спиртін және көмір қышқыл газын түзуі Эмбден-Мейергоф-Парнас сызба нұсқасы бойынша жүзеге асырылады.

Спирттік ашу процесінің табиғаты біршама терең зерттелді. Бұған көп еңбек сіңіріп, бірқатар жаңалықтар қосқан орыс ғалымдары Л. А. Иванов, С. П. Костычев, А. Н. Лебедев, А. Н. Бах, В. И. Палладий, В. А. Энгельгардт, шетел ғалымдары Кейберг, Мейергоф, Галден, Эмбдендіатап өткен жөн .

Әдетте спирттік ашу процесі қышқылды ортада (рН 4,5 — 50) жақсы жүреді. Егерде қоректік орта реакциясы сілтілі болса (рН 8,0), онда негізгі өнімдердің бірі ретінде глицерин пайда болады. Мұндаспирттікашупроцесімына реакция бойыншажүреді:

2С₆Н₁₂О₆ +Н₂О = СН₃ СООН + СН₃СН₂ОН+ 2СН₂ОНСНОНСҢ₂ОН + 2СО₂

Егерде қоректік ортаға натрий сульфаты қосылса глицерии өнімі арта түседі. Мұнда сірке альдегиді сульфитпен қосылады да, сутегі көмегімен этил спиртіне дейін тотықсыздана алмайды.

Кейбір жағдайда спирттік ашу процесінің көмегімен глицерин және амин спиртін алуға тура келеді. Ондайдакөрсетілген реакция қолданылады.

Егерде гексоза қантын ашытқылар жақсы ашытса, пептоза қантын олардың кейбір топтары ғана сіңіре алады. Кейбір ашытқылар жай декстринді ашытады, бірақ крахмалға әсер етпейді. Көпшілік спирт зауыттарында қант алу мақсатында клетчатканы алдын ала қышқылмен әсер ету арқылы ыдыратады. Мүндай заттың көзі мол болғандықтан, спирт алудың осындай тәсілі арзанға түседі.

Азот көзі ретінде ашытқылар ақуызды амин қышқылдарын, пептонды және аммоний тұздарын пайдаланады. Өніп-өсу барысында ашытқылар бірқатар витаминдерді, кейбір өсуді колдаушы заттарды түзеді. Қолайлы жағдайда ашытқылардың 10 млрд. жасушасы 20 — 24 мг азотты сіңіре алады. Егерде өндірісте ашытқылардың өнімін көбейтіп алу мақсаты көзделсе, онда қолайлы қоректік ортада алты сағат ішінде бұл процесс аяқталады. Мұнда ортаға ашытқы мөлшерін көп етіп салу керек.

Фосфор қоректік заттың қажетті құрамы болып есептеледі. Ол цитоплазма және көптеген ферменттер құрамына кіреді. Ашытқыларды өсіретін қоректік ортаға фосфор көзі ретінде техникалық фосфорды (0,5%) немесе 10% суперфосфат қосады. Қоректік ортаға ауа үрлегенде ашытқылар фосфорды жақсы пайдаланады.

Ашу барысында пайда болған заттар олардың тіршілігін тежейді және ашыту қабілетін тым төмендетіп жібереді. Ортада спирт көбейген сайын ашу процесі баяулайды. Спирт концентрациясы 12—16 % -ке жеткенде ашытқылар тіршілігі тоқталады. Егер ашытқы өскен қоректік орта жаңартылмаса, олардың тіршілігі спирт концентрациясы 5% -ке жеткенде тоқтайды. Қоректік орта өне бойы ауысып, жаңарып отырса ашытқылар қантты ашытып, ортада 7 %-ке дейін спирт жиналғанша тіршілік ете алады. Ашытқылар тіршілігі барысында түзілетін көмір кышқылы да олардың дамуын тежейді. Көмір қышқыл газы көп бөлінгенде қоректік орта көбіктеніп кетеді. Бұл ашу процесіне технологиялық тұрғыдан зиянды.

Спирт зауыттарында, әсіресе шикі зат ретінде меляссаны (сірне) алғанда, ашу процесі аяқталғаннан соң қалған ашытқыларды нан ашытуға немесе мал азығы ретінде нығыздап сығып тұтынуға жібереді. Сонда ашудан соң кем дегенде 12 — 18 кг ашытқы түседі.