c. Ứng dụng hô hấp không có oxi của vi sinh vật
- Khái niệm: Lên men là quá trình phân giải gluxit (chủ yếu là monosacarit) trong điều kiện kỵ khí. Bản chất của nó là quá trình oxy hóa khử cơ chất mà kết quả là cơ chất bị khử, còn phần khác bị oxy hóa, không có O tham gia vào quá trình này. Sản
Glucose (C6H12O6)
Axit piruvic CH3COCOOH
Ancol C2H5OH
Axit lactic C3H6O3
Axit axetic CH3COOH
H2 + CO2 Axetilco enzym A Ancol C2H5OH
Axit axetic CH3COOH
ATP H2
H CO2
Enzym, vi khuẩn lactic Enzym, vi khuẩn đường ruột
ATPHCOOH HCOOH
phẩm được tạo thành là những chất hữu cơ chưa bị oxy hóa hoàn toàn (rượu, axit hữu cơ, andehit), hidro dạng khí hoặc dạng kết hợp với sản phẩm phân giải tạo ra hợp chất và giải phóng một phần ATP.
- Trong đời sống và công nghiệp, con người đã sử dụng các quá trình lên men để tạo ra các sản phẩm thực phẩm dùng làm thức ăn, nước uống cho con người như lên men lactic, lên men rượu, bia, nước giải khát,…
=> Lên men lactic (muối dưa, làm sữa chua, mắm chua, nem chua, bột nở bánh mì,…)
- Khái niệm: là quá trình chuyển hóa đường glucose thành axitlactic nhờ enzym của vi khuẩn lactic:
Glucose (C6H12O6) Axit lactic (C3H6O3) - Vi khuẩn lactic là vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc, sống trong môi trường giàu chất
dinh dưỡng như sữa, trên bề mặt rau, quả.
- Vai trò: làm sữa chua, muối dưa, ủ chua thức ăn; sản xuất axit lactic cho công nghiệp thuộc da, có tác dụng làm nở da; muối lactat canxi là dược phẩm bổ sung canxi cho cơ thể; lactate sắt chữa thiếu máu; lactate đồng làm dung môi.
- Vi khuẩn lactic tìm ra năm 1780, năm 1881 công nghiệp sản xuất axit lactic đươc hình thành.
- Phân loại lên men lactic (2):
+ Lactic đồng hình: tạo sản phẩm axit lactic (sản xuất trong công nghiệp).
+ Lactic dị hình: tạo axit lactic và các sản phẩm khác như rượu etylic, axit axetic, CO2.
- Sự khác nhau giữa lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình:
Nội dung Lên men lactic đồng hình Lên men lactic dị hình
Số lượng vi khuẩn Một loài Một số loài
Sản phẩm Axit lactic Ngoài axit lactic còn có rượu, axit axetic, CO2.
Ý nghĩa Có ý nghĩa quan trọng trong công nghiệp.
Ít có ý nghĩa quan trọng trong công nghiệp.
- Ví dụ về quá trình lên men lactic đồng hình (sản suất trong công nghiệp) và lên men lactic dị hình (lên men sữ chua);
Lên men sữa chua Sản xuất axit lactic trong công nghiệp Trong sữa chứa đường đôi lactose:
C12H22O11 C6H12O6 C3H6O3
Trong điều kiện hàm lượng axit lactic cao thì protein không bị phân giải mà kết đông lại , ngoài ra còn có quá trình lên men tạo các sản phẩm phụ như este, axit hữu cơ bay hơi tạo ra hương vị đặc trưng của sữa. khi axit lactic được tích lũy, vi khuẩn gây thối bị ức chế.
Bước 1: Khử trùng theo phương pháp Pasteur.
Bước 2: Cấy vào sữa loại vi khuẩn có khả năng lên men mạnh và vi khuẩn tổng hợp ra chất tạo mùi thơm (điaxetilen)
Bước 3: Làm lạnh để bảo quản, hoạt động của vi khuẩn lactic bị ức chế, hàm lượng axit lactic được duy trì.
3.3.2. Hô hấp hiếu khí
a. Đặc điểm chung của hô hấp