FERMENTATIA

FERMENTATIA

Fermentatia este un tip de respiratie anaeroba care decurge in absenta O₂ din atmosfera si consta in degradarea incompleta a substantelor organice, prin reactii de dehidrogenare, ducand la formarea unor produsi organici intermediari (alcooli, acizi, aldehide, etilen etc). Dupa natura produsilor finali rezultati se cunosc mai multe tipuri de fermentatie: alcoolica, acetica, lactica, butirica, propionica etc.

Punerea in evidenta a CO₂ degajat in fermentatia alcoolica

Principiu. Fermentatia alcoolica se caracterizeaza prin eliberarea in exterior a unei mari cantitati de CO₂ care, in prezenta unui hidroxid, da un precipitat carbonatat.

Materiale necesare extract proaspat de fermentatie preparat din: 5 g drojdie de bere proaspata + 50 ml solutie 20% zaharoza turnata lent pentru obtinerea unui extract omogen; flacon Erlenmeyer cu dop de cauciuc, cilindru gradat, tub de sticla in forma de S, 2 cristalizoare, eprubeta, pipeta, solutie 30% de Ba(OH)₂.

Modul de lucru Intr-un flacon Erlenmeyer se introduc 50 ml extract de fermentatie si se inchide etans cu dop de cauciuc, prin orificiul caruia trece un tub de sticla in forma de S. Capatul inferior al tubului se introduce intr-un cristalizor cu apa si se monteaza o eprubeta plina cu apa, asezata cu gura in jos (fig. 90). Pentru ca extractul de fermentatie sa se mentina la temperatura optima de 30-35⁰C se introduce flaconul Erlemneyer intr-un cristalizator cu apa incalzita. Prin fermentarea zaharozei se degaja CO₂ care se acumuleaza in eprubeta eliminand apa in mod treptat, pe o durata de timp de 30-40 minute.

Interpretare. Pentru a pune in evidenta CO₂ eliminat la fermentatia alcoolica, se scoate eprubeta, se introduce cu gura in sus si se toarna 2 ml solutie 30% de Ba(OH)₂ care in combinatie cu CO₂

Durata experientei 45 minute.

Identificarea alcoolului etilic cu reactia iodoformului

Principiu In prezenta cristalelor de iod metalic, alcoolul etilic rezultat din fermentatie da iodoform, un precipitat galben.

Materiale necesare extract de fermentatie (preparat dupa metoda din experienta nr. 125), eprubeta, pipeta gradata, bec de gaz, termometru, cristale de iod metalic, solutie 20% de NaOH.

Modul de lucru Extractul de fermentatie se lasa in repaus 24 ore dupa care se iau intr-o eprubeta 4 ml, peste care se adauga 4 ml solutie 20% NaOH. Dupa incalzire la circa 60⁰C se introduc in eprubeta cateva cristale de iod metalic, continuand incalzirea. Se constata formarea unui precipitat galben, cu miros caracteristic.

Interpretare Prin reactia chimica dintre iodul metalic si alcoolul etilic rezultat din fermentatia zaharozei se formeaza iodoformul:

CH₃ H

ê + 4I₂ I₃C - C - I + 4HI

CH₂OH OH

H

I₃C - C - I I₃C-CHO + HI

OH

I₃C - CHO + NaOH HC = O + I₃CH

ONa

Durata experientei: 10 minute.

Identificarea alcoolului etilic prin reactie cu bicromat de potasiu

Principiu. In prezenta alcoolului etilic are loc reducerea cromului din stare hexavalenta in stare trivalenta cu aparitia unei culori verzi.

Materiale necesare: extract de fermentatie (preparat dupa metoda scrisa in experienta nr. 125), eprubeta, pipeta gradata, cristale de bicromat de potasiu, acid sulfuric concentrat (d = 1,84).

Modul de lucru. Intr-o eprubeta se pun 3 ml extract de fermentatie lasat in repaus 24 ore si se adauga cateva cristale de bicromat de potasiu si cateva picaturi de acid sulfuric concentrat. Dupa incalzirea usoara se constata schimbarea culorii bicromatului din galben in verde si degajarea unui miros caracteristic al aldehidei acetice.

Interpretare. In prezenta acidului sulfuric are loc reactia de reducere a cromului hexavalent din bicromat, datorita alcoolului etilic rezultat din fermentatia zaharozei si se formeaza sulfat dublu de crom si potasiu (cu crom trivalent) si aldehida acetica cu miros caracteristic.

Durata experientei 10 minute.

Punerea in evidenta a acidului acetic

Principiu In mediu neutru, acidul acetic reactioneaza cu clorura ferica formand acetat de fier colorat in rosu intens.

Aparate si dispozitive termostat.

Materiale necesare extract de fermentatie acetica, flacon Erlenmeyer, eprubeta, pipeta gradata, hartie de turnesol, vata, bec de gaz, zaharoza, solutie 6% de acid acetic, solutie 0,1N de NaOH, solutie 1% de clorura ferica.

Modul de lucru Se prepara un extract de fermentatie acetica din bere turnata in strat subtire intr-un flacon Erlenmeyer peste care se adauga zaharoza pana la proportia de 4% si solutie 6% de acid acetic in proportie de 15% din volumul de bere din pahar. Se acopera cu vata si se introduce in termostat la 35⁰C timp de 2-3 zile. Din extractul de fermentatie se iau 4 ml intr-o eprubeta, se neutralizeaza cu solutie 0,1 N de NaOH in prezenta unei hartii de turnesol si se adauga 2ml solutie 1% de clorura ferica. Dupa incalzire va apare o culoare rosie inchis.

Interpretare. Culoarea rosie se datoreste formarii acetatului de fier conform reactiei:

CH₃    CH₃

+ NaOH + H₂O

COOH COONa

CH₃

+ FeCl₃ (CH₃COO)₃Fe +3NaCl

COONa

Durata experientei: 15 minute.

Identificarea acidului lactic

Principiu. In prezenta permanganatului de potasiu, acidul lactic trece in aldehida acetica, usor pusa in evidenta cu azotat de argint amoniacal, cu eliberarea argintului metalic.

Materiale necesare lapte fermentat, 2 flacoane Erlenmeyer, palnie de sticla, hartie de filtru, bec de gaz, pipeta gradata, solutie 10% de H₂SO₄, solutie 2% de KMnO₄, solutie 5% de azotat de argint amoniacal.

Modul de lucru Laptele fermentat se omogenizeaza prin scuturare si se filtreaza. Se iau 10 ml filtrat intr-un flacon Erlenmeyer, se adauga 1 ml solutie 10% de H₂SO₄, se incalzeste la fierbere si se pun cateva picaturi de solutie 2% de KMNO₄. Acidul lactic din laptele fermentat trece in aldehida acetica. Pentru a pune in evidenta aldehida acetica se astupa gura paharului cu hartie de filtru imbibata cu solutie 5% de azotat de argint amoniacal si se incalzeste pana la evaporarea aldehidei acetice. Astfel se innegreste hartia de filtru punand in evidenta argintului metalic.

Interpretare. Reactia este caracteristica aldehidelor rezultate din transformarea acidului lactic.

Durata experiente: 15minute

Identificarea acidului butiric prin reactia cu FeCl₃

Principiu Sarurile butirice cu Fe⁺⁺⁺ se coloreaza in cafeniu, dupa incalzire.

Materiale necesare extract de fermentatie butirica din siloz degradat sau cartofi fermentati, eprubeta, pipeta gradata, bec de gaz, solutie de Ca(OH)₂, solutie 1% de clorura fierica.

Modul de lucru Intr-o eprubeta se pun 5 ml extract de fermentatie butirica, se neutralizeaza cu solutie de Ca(OH)₂ si se adauga 2 ml solutie 1% de FeCl₃. Dupa incalzire continutul eprubetei se coloreaza in cafeniu.

Interpretare. Prin reactii chimice se formeaza succesiv, saruri butirice de calciu si de fier:

2C₄H₈O₂ + Ca(OH)₂ Ca(C₄H₇O₂)₂ + 2H₂O

3Ca(C₄H₇O₂)₂ + 2 FeCl₃ 2 Fe(C₄H₇O₂)₃ + 3CaCl₂

Durata experientei 10 minute.