Индивидуальный образовательный маршрут. Спиртовое брожение углеводов

Зябкина О.А., учитель химии МБОУ Митрофановской СОШ Индивидуальный образовательный маршрут. Спиртовое брожение углеводов Знаете ли вы, что… спиртовое брожение  используется людьми с глубокой древности  при изготовлении  вина, пива, браги и  при выпечке хлеба. Знаете ли вы, что… для промышленного  получения спирта  в качестве сырья  используют  крахмалосодержащи е продукты –  картофель, зерновые  культуры, а также  отходы сахарного  производства. В  связи с тем что  дрожжи не  способны  сбраживать  крахмал, его  предварительно  гидролизуют с  помощью солода,  Углеводы   являются   основными   поставщиками энергии,   в   том   числе   для   микроорганизмов.   Процесс анаэробного   распада   углеводов   на   более   простые соединения,   идущий   с   выделением   энергии   и участии совершающийся некоторых    брожением. Вам   уже микроорганизмов,   называют знакомо   молочнокислое   брожение   углеводов,     при котором  образуется  молочная  кислота (§ 15). при     Рассмотрим   продукты   спиртового   брожения углеводов. Л а б о р а т о р н ы й   о п ы т   «Спиртовое   брожение глюкозы». Небольшое   количество   сухих   быстродействующих хлебопекарных   дрожжей   «САФ­момент»   насыпьте   в пробирку, добавьте 2 мл раствора глюкозы и закройте пробирку   пробкой   с   газоотводной   трубкой.   Что происходит   в   пробирке   со   смесью?   Газоотводную трубку опустите в пробирку с известковой водой. О чем свидетельствует   при­знак   реакции?   По   окончании выделения   пузырьков   газа   откройте   пробирку   и осторожно понюхайте ее содержимое. Дрожжи – это микроскопические грибы. В процессе жизнедеятельности   они   перерабатывают   глюкозу   в спирт и выделяют углекислый газ. Брожение  представляет сложный биохимический   процесс.  В   общем   виде   спиртовое брожение   может   быть   представлено   следующим уравнением: собой     С6Н12О6   2С2Н5ОН + 2СО2↑ Дрожжи     могут     сбраживать     моносахаридысодержащего  фермент амилазу.  Солод получают  из проросших зерен  ячменя. (глюкозу, фруктозу) и дисахариды (сахарозу, мальтозу). Полисахариды   дрожжи   сбраживать   не   способны,   так как   они   не   имеют   нужного   для   расщепления полисахаридов фермента (амилазы). При   хлебопечении   используют   пекарские   дрожжи, обладающие хорошей подъемной силой и способностью быстро   размножаться.  Традиционная   основа   теста   – мука,   дрожжи,   вода,   соль,   сахар.   При   приготовлении теста   все   эти   компоненты   смешивают,   и   полученное тесто   оставляют   в   теплом   месте   для   подъема.   В   это время содержащийся в муке полисахарид – крахмал – гидролизуется   под   действием   имеющихся   в   муке ферментов. При этом образуется дисахарид мальтоза: (С6Н10О5)n + n/2H2O   n/2C→ 12H22O11 Мальтоза и сахароза также подвергаются гидролизу с   образованием   моносахаридов   –   преимущественно глюкозы,  которая  подвергается спиртовому брожению. Основные   продукты   брожения   (этиловый  спирт   и углекислый   газ)   разрыхляют   и   поднимают   тесто,   а побочные   продукты   брожения   (уксусная   кислота   и сложные   эфиры)   придают   изделиям   из   теста   особый вкус и аромат. 1. Ответьте на вопросы. 1.1. Почему   при   проведении   спиртового   брожения   содержание   этилового спирта в растворе не превышает 15 %? 1.2. Подумайте,   в   результате   каких   процессов   из   древесины,   содержащей целлюлозу, можно получить этанол. 2. Выполните упражнения. 2.1. Дрожжи   при   помощи   фермента   инвертазы   переводят   сахарозу   в моносахара. Составьте уравнение соответствующей химической реакции. → 2.2. Составьте уравнения реакций: крахмал  → →  глюкоза   этанол   уксусная кислота. 3. Решите задачи.3.1. Наиболее   благоприятная   концентрация   сахара   (сахарозы)   в сбраживаемом   субстрате   для   большинства   дрожжей   составляет   около   15 %. Рассчитайте массу сахара, необходимого для получения 3 л такого раствора (  =ρ 1,060 г/мл). 3.2. Для приготовления дрожжевого теста взяли 20 г сахара. Какой объем углекислого   газа   может   выделиться   при   брожении   указанного   количества сахара? Выход продукта реакции примите за 100 %. 3.3. В результате спиртового брожения глюкозы получили этанол, который подвергли   окислению.   Для   полной   нейтрализации   образовавшейся   уксусной кислоты подействовали избытком гидрокарбоната натрия. При этом выделился газ объемом 8,96 л (н. у.). Какая масса глюкозы подверглась брожению, если массовая доля выхода спирта в этом процессе составляет 80 % от теоретически возможного? 4. Проведите опыт «Приготовление дрожжевого теста». Просейте 500 г муки в большую миску и сделайте в середине лунку. В лунку поместите 30 г сухих дрожжей, затем добавьте 250 мл теплого молока. Накройте миску   полотенцем   и   поставьте   на   10   минут   в   теплое   место,   чтобы   тесто подошло, а верхний слой начал слегка пузыриться. Затем добавьте к смеси 2 столовые ложки сахара, 1–2 яйца, ½ чайной ложки соли и 2 столовые ложки сливочного масла. Замесите тесто. Оно должно стать гладким и не прилипать к рукам. Готовое тесто немного посыпьте мукой, накройте полотенцем и оставьте на 30 минут. За это время тесто должно увеличиться в размере примерно в два раза. Тесто считается готовым, если при надавливании на него пальцем остается ямка. Раскатайте тесто и начинайте формовать булочки, пирожки или ватрушки, которые выпекайте в духовке до золотистого цвета.