Quá trình oxy hoá không hoàn toàn pdf

Quá trình oxy hoá không hoàn toàn:
Đa số vi sinh vật hiếu khí tiến hành oxy hoá hoàn
toàn cơ chất hữu cơ thành
CO2 và H2O (hô hấp hiếu khí), người ta gọi quá trình
này là oxy hoá hoàn toàn. Tuy
nhiên có một số vi sinh vật trong điều kiện có oxy nó
vẫn không có khả năng oxy
hoá chất hữu cơ thành CO2 và H2O mà sản phẩm tạo
thành là những chất hữu cơ
chưa được oxy hoá triệt để (axit axetic, gluconic,
fumaric, limonic ). Quá trình này
gọi là quá trình oxy hoá không hoàn toàn hay còn gọi
là lên men oxy hoá. Quá trình
oxy hoá không hoàn toàn thường thấy trong môi
trường nuôi cấy vi sinh vật có hàm
lượng hydratcacbon dư thừa.
Quá trình oxy hoá không hoàn toàn có ý nghĩa quan
trọng trong công nghiệp
lên men vì chúng sinh ra nhiều sản phẩm có giá trị.
* Oxy hoá rượu thành axit axetic: quá trình oxy hoá
rượu thành axit axetic
được thực hiện nhờ nhóm vi khuẩn axetic
(Acetobacter). Vi khuẩn này có khả năng
oxy hoá đường hoặc rượu thành axit axetic. Hiện
tượng này từ xa xưa người ta đã
quan sát được, chẳng hạn như: rượu vang để lâu ngày
sẽ có vị chua, hoa quả chín để
lâu ngày biến rượu, sau đó có vị chua.
Đến năm 1862, bản chất sinh hoá của quá trình oxy
hoá rượu thành axit mới
được Pasteur phát hiện ra. Phương trình chung của

quá trìnhoxy hoá rượu thành axit
axetic như sau:
CH3CH2OH + O2 CH3COOH + H2O + Q
Ngoài ra vi khuẩn axetic còn có khả năng oxy hoá
nhiều loại đường và rượu
khác, chẳng hạn: oxy hoá propanol thành axit
propionic, oxy hoá etanol thành
axeton. Đặc biệt đáng chú ý là khả năng oxy hoá
rượu socbit thành đường socboza
nhờ Acetobacter suboxydans. Đây là một giai đoạn
quan trọng trong quá trình
chuyển hoá glucoza thành axit ascocbic (vitamin C)
vì từ D – glucoza sẽ bị khử
thành D – socbit, sau đó tiếp tục bị oxy hoá thành
socboza và từ socboza sẽ chuyển
thành axit ascocbic. Việc oxy hoá này cho đến nay
vẫn chỉ được thực hiện bằng con
đường vi sinh vật. Sơ đồ sản xuất axit ascocbic từ
tinh bột như sau:
(1) (2) (3) (4)
Tinh bột D – glucoza Socbit Socboza axit
ascocbic (vitamin C)
½ O2 H2O
(1): Thuỷ phân bằng axit
(2): Khử gốc andehyt cuối cùng bằng phương pháp
điện phân.
(3): Vi khuẩn Acetobacter suboxydans.
(4): Phương pháp tổng hợp hoá học.
* Quá trình tích luỹ axit hữu cơ do nấm mốc: Nấm
mốc là nhóm vi sinh vật

hiếu khí, chúng không có khả năng lên men kỵ khí
nhưng trong một số trường hợp
chúng có thể làm tích luỹ trong môi trường những
sản phẩm chưa được oxy hoá
triệt để, phổ biến nhất là các axit hữu cơ như axit
fumaric, limonic (xitric), malic,
sucxinic
Ví dụ: Aspergillus niger là loài nấm mốc chủ yếu
được dùng ở các nhà máy
để sản xuất axit xitric, đây là một loại axit được sử
dụng nhiều trong công nghiệp
thực phẩm (sản xuất nước ngọt, bánh kẹo, mứt, chống
oxy hoá dầu béo, bảo quản
thực phẩm ). Phương trình chung của quá trình
chuyển hoá đường thành axit xitric
(C6H8O7) như sau:
H20 3/2 O2
C12H22O11 C6H12O6 C6H8O7 + 2H2O + Q
Nhiều loài nấm mốc thuộc chi Aspergillus,
Penicillium, Mucor làm tích luỹ