Fermentazione alcolica
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La fermentazione alcolica è la reazione chimica responsabile di diversi fenomeni che vediamo ogni giorno, quali la lievitazione delle torte o la trasformazione del mosto in vino. Essa è operata da una particolare classe di microrganismi, i Saccharomyces, dei quali il più comune è senz'altro il cerevisiae, presente sulla buccia dell'uva come nel lievito di birra.
[modifica] Le reazioni chimiche
La fermentazione si svolge in due fasi: nella prima il lievito scinde, tramite l'enzima saccarasi, gli zuccheri complessi (come il saccarosio), mentre nella seconda avviene la formazione di etanolo (o alcol etilico) a partire dagli zuccheri semplici (ad esempio il fruttosio).
La prima fase: C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
con formazione di glucosio e fruttosio (due isomeri).
La seconda fase (che distingue la vera e propria fermentazione): A partire dal glucosio nel citoplasma dell'organismo anaerobico si verifica la glicolisi, ovvero la molecola di glucosio, difosforillata da due ATP, si scinde in due molecole di acido piruvico ad opera, appunto, dell'enzima saccarasi. L'assenza di ossigeno impedisce poi il verificarsi del normale ciclo di Krebs e della respirazione cellulare aerobica implicante il trasferimento di protoni attraverso la membrana mitocondriale interna; è per tale ragione che la cellula passa ai processi caratteristici della fermentazione. L'acido viene privato di una molecola di anidride carbonica (liberata nell'ambiente extra cellulare) spezzando il gruppo COOH per formare come prodotto intermedio l'aldeide acetica, estremamente velenosa. Questa viene infine arricchita di due ioni idrogeno, la cellula ricarica così le molecole di Nad, e forma, in qualità di rifiuto, l'etanolo. C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
[modifica] Usi
La fermentazione alcolica fu usata già in tempi antichissimi per produrre bevande: un esempio è la birra, che fu inventata, adoperando i Saccharomyces uniti al luppolo, dai Sumeri o dagli Egizi; anche per il vino il suddetto tipo di reazione chimica è essenziale, malgrado in essa manchi completamente la prima fase (nell'uva è già contenuto il fruttosio e quindi i batteri non hanno bisogno di formarlo a partire da zuccheri più complessi come il saccarosio). Nel pane invece l'anidride carbonica prodotta dalla fermentazione dell'amido (Un polimero di BetaGlucosio) viene adoperata per la formazione della mollica, dovuta all'espansione del gas; qualcosa di simile avviene anche nei dolci, ma spesso a danno più del saccarosio che della farina. Analogo discorso per i vini frizzanti, in cui sono disciolte molecole di CO2. Queste restano in soluzione finché l'apertura del tappo non riduce la pressione presente sul vino, riducendo così la capacità del gas di sciogliersi nel fluido. Le bollicine in movimento dal fondo delle bottiglie non sono dunque altro che CO2.
