Kvasenie

Kvasenie má veľký význam - pozitívny, niekedy však i negatívny - pre chemický a potravinársky priemysel. Kvasenie (fermentácia) je premena organických látok, hlavne sacharidov (cukrov) na menej zložité látky za prítomnosti enzýmov ako katalyzátorov. Katalyzátory sú vlastne látky, ktoré sa zúčastňujú chemickej reakcie za tvorby reaktívneho medziproduktu, pričom ovplyvňujú jej rychlosť kladne alebo záporne. Na konci chemickej reakcie katalyzátory sa regenerujú a zostávajú prakticky nezmenené.

Podľa počtu produktov, ktoré vznikajú pri kvasení, rozoznávame homofermentatívne kvasenie, keď vzniká len jeden produkt, a heterofermentatívne kvasenie za vzniku viacerých produktov, Kvasenie sa nazýva podľa hlavného produktu, ako napr. alkoholické alebo octové.

Podľa prostredia, v ktorom prebieha rozoznávame kvasenie

· anaerobné: alkoholové, mliečne, maslové, propiónové, butanol-acetónové, metánové

· aerobné: octové, glukónové, ketónové, fumarové, citrónové a pod.

Najznámejšie je alkoholové kvasenie využívané na výrobu etanolu. Etanol (CH3CH2OH) sa vyrába skvasovaním cukorných roztokov (melasy) kvasinkami z rodu Sacharomyces. Priamo skvasiteľné sú monosacharidy - glukóza, manóza, galaktóza, fruktóza, a disacharidy - ako sacharóza, laktóza a rafinózy až po hydrolýze na hexózu enzýmami, ako napr. pri výrobe etanolu z raže alebo zemiakov (enzým emyláza sa používa na štiepenie škrobu nachádzajúceho sa v zemiakoch).

Alkoholové kvasenie sa môže zvrhnúť na octové kvasenie (octovanie vína) alebo mliečne (kvasenie kapusty alebo uhoriek). Jej príčinu (kvasinky octového kvasenia) objavil francúzsky chemik a bakteriológ Louis Pasteur (1822-1895). Pasteur na základe tohto objavu navrhol spôsob čiastočného konzervovania potravín krátkodobým zohriatím na 60 až 80°C. Tento proces sa dodnes používa a nazýva sa po objaviteľovi pasterizácia. Ako vedľajší produkt pri alkoholovom kvasení (výrobe vína) vzniká aj racemická kyselina vínna (vylučuje sa na stenách sudov ako vínny kameň). V súčasnosti má mimoriadny význam, pretože sa používa na výrobu osviežujúcich nápojov. Tu Pasteur urobil viacnásobne významný objav jej pravo- a ľavotočivej opticky aktívnej formy (antipódy).

Najznámejšia je výroba etanolu buď ako vína skvasovaním hrozna, ďalej piva skvasovaním jačmeňa (slad) alebo ako destilátu v páleniciach z kvasu sliviek a durandzií (slivovica), jabĺk (kalvados), hrozna (vínovica), ale i z raže (ražná). Ovocie obsahuje určité množstvo aldehydov (esencie), ktoré dávajú destilátu typickú arómu. Napr. vypálená hruškovica obsahuje aldehyd propanál (CH3CH2COOH), ktorý jej dáva typickú hruškovú arómu. O kvalite destilátu rozhoduje kvalita kvasu, ďalej destilačné zariadenie (najlepšie sú medené kotly) a tiež rýchlosť destilácie.

Moderná výroba etanolu pre priemyselné využitie je však založená na hydratácii etylénu.