תסיסה אצטית: מאפיינים, יישומים, דוגמאות - ביולוגיה - 2025

התסיסה אצטית היא תהליך כימי מתווכת על ידי הפעולה של קבוצת חיידקים השייכים הסוג Acetobacter. בתהליך זה חיידקים אלו פועלים על אתיל אלכוהול (אתנול), מחמצנים אותו, ומקבלים חומצה אצטית (CH ₃ COOH) ומים (H ₂ O) כתוצרים סופיים.

זהו תהליך שימושי מאוד מבחינה תעשייתית, מכיוון שלמוצר העיקרי שלו יש שימושים שונים בתחומים שונים, כמו רפואי, תרופות וגסטרונומי.

מבנה של חומצה אצטית, תוצר של תסיסה אצטית. מקור: לא סופק מחבר קריא במכונה. Walkerma הניח (בהתבסס על טענות בזכויות יוצרים).

מאפיינים

החיידקים שמבצעים את התהליך דורשים בהכרח נוכחות של חמצן כדי להיות מסוגלים לבצע אותו.

כמו בכל תהליך כימי, תסיסה אצטית דורשת מצע, אתיל אלכוהול. זה מתקבל בתהליך התסיסה האלכוהולי שמתבצע גם על ידי מיקרואורגניזם, שמרים של הסוג Saccharomyces. מה שהם עושים זה לעבד את הסוכרים לקבלת אתנול (אלכוהול), פחמן דו חמצני ו- ATP, והכל בתנאים אנאירוביים.

אתנול זה שמתקבל מתחמצן על ידי אצטובקטריה, אשר בנוכחות חמצן, מקבלת חומצה אצטית ומים כתוצרים סופיים, על פי התגובה הבאה:

C ₂ H ₅ OH + O ₂ ^Acetobacter CH ₃ COOH + H ₂ O

לאחר שהושגה חומצה אצטית, אין לחשוף אותה לאוויר הפתוח, מכיוון שהיא יכולה לעבור טרנספורמציה כימית חדשה, לאבד את תכונותיה.

אייסובקטר

החיידקים שמבצעים את תהליך התסיסה האצטטית שייכים לסוג Acetobacter, שחייב את שמו לנכס שיש להם של חמצון אתנול לחומצה אצטית.

זהו מין שכולל מינים רבים, בסך הכל 17, מתוכם זה שמשמש ביותר לייצור חומצה אצטית הוא Acetobacter aceti.

זהו חיידק שלילי גרם ושייך לקבוצת הבזילי, שכן הוא בצורת מוט. באופן דומה, לצורך התפתחותו הוא מצריך תנאים מסוימים כמו נוכחות חמצן, טמפרטורה ממוצעת של 30 מעלות צלזיוס וחומציות של 6.0.

מוצרים

תסיסה אצטית היא תהליך מורכב שיש בו שני מוצרים, האחד מהם חשוב יותר מהשני. מוצר זה הוא חומצה אצטית, המכונה גם חומצה אתנואית. המוצר האחר הוא מים.

הנוסחה הכימית לחומצה אצטית היא CH ₃ COOH. זה בעיקר במצב המוצק ויוצר גבישים. יש לו מסה טוחנת של 60.05 גרם / מול וצפיפות של 1.049 גרם / ס"מ 3. כמו כן, נקודת ההתכה שלה היא 17 מעלות צלזיוס ונקודת הרתיחה שלה היא 118 מעלות צלזיוס.

חומצה אצטית מסיסה בחומרים שונים כמו מים, אתר, גליצרין, אצטון ובנזן. זה גם מסוגל להמיס כמה תרכובות אורגניות ואורגניות בעצמו.

זוהי אחת החומצות הפחמימות הפחות, שניתן להסיק מפשטות המבנה הכימי שלה. עם זאת, למרות זאת, חומצה אצטית היא מוצר הנמצא בשימוש נרחב בתחומים שונים, כמו גסטרונומיה, רפואה וכימיה, בין היתר.

יישומים

תסיסה אצטית משמשת לייצור חומצה אצטית. היישומים והשימושים שניתן לתת למתחם זה הם רבים.

תרופה

בתחום הרפואי, לחומצה אצטית יש שימושים רבים. גינקולוגים משתמשים בה בהליך המכונה קולפוסקופיה בכדי לקבוע נוכחות של זיהום בנגיף הפפילומה האנושי.

תאים הנגועים בנגיף מגיבים עם חומצה אצטית ורוכשים צבע לבנבן, כאשר הבדיקה חיובית אז.

באופן דומה, חומצה אצטית משמשת במעבדות אנטומיה פתולוגיות כמרכיב של תמיסות מקבע, אשר נועדו לשמר רקמות.

גַסטרוֹנוֹמִיָה

שימושים בחומצה אצטית כחומץ באזור הגסטרונומי ידועים באופן נרחב.

קודם כל הוא משמש כרוטב לסלטים ולמנות המבוססות על בשר, דגים ופירות ים. באופן דומה, הוא משמש גם כחומר משמר ואף מתווסף למיונז על מנת לעכב את צמיחתם של חיידקים כמו סלמונלה.

חומץ נמצא בשימוש נרחב בתעשייה הגסטרונומית. מקור: pixabay.com

תרופות

חומצה אצטית היא מרכיב עיקרי במוצרים מסוימים כמו קרמים נגד מכת שמש ותרופות אחרות המשמשות לטיפול במצבים כמו סבוריאה ומצבים פטרייתיים המתמקמים בעיקר בקרקפת.

קוסמטיקה

בתעשיית הקוסמטיקה, חומצה אצטית משמשת כרכיב מכיל בשמפו נגד קשקשים וקרמי סטיילינג, כמו גם במסכות ריכוך.

שימושים ביתיים

עקרות בית נוטות להשתמש בחומצה אצטית כמסיר כתמים על משטחים שונים. באותו אופן מדובר בחומר חיטוי רב עוצמה המשמש גם במיוחד בדלפקי מטבח ובמקומות אחרים בבית.

דוגמאות

ישנן דוגמאות רבות לתסיסה אצטית. אלה תלויים במצע המשמש את Acetobacter. כל דבר שמכיל סוכרים הניתנים להפוך לאתנול ונתון לאחר מכן לתסיסה כדי להשיג חומצה אצטית מהווה מצע טוב.

כך ניתן להכין חומץ מפואר מיין, דגנים (בעיקר אורז), פירות ודבש.

חומץ בן יין

חומץ יין הוא מוצר מוערך מאוד בתעשייה הגסטרונומית. זה מתקבל באמצעות שני תהליכי תסיסה רצופים. התסיסה האלכוהולית הראשונה מתבצעת על ידי שמרים השייכים לסוג Saccharomyces והשני, תסיסה אצטית, על ידי חיידקים של הסוג Acetobacter.

סוג זה של חומץ נמצא בשימוש נרחב במתכוני בישול כתיבול ומהווה חלק מהותי בהלבשות שונות.

באופן דומה, במשך שנים הוא משמש גם לשימושים הרפואיים שלו, מכיוון שהוא מסייע בוויסות הרמות של אלמנטים מסוימים כמו טריגליצרידים וכולסטרול.

באותו אופן יש לו תכונות נוגדות חמצון חשובות מאוד, מכיוון שהן מונעות הזדקנות תאית ומופיעות של מחלות כמו סרטן. זה גם מתערב באופן חיובי בתפקוד מערכת הלב וכלי הדם.

חומץ פירות

חומץ פרי מתקבל מכל פרי, הודות לתסיסה של הסוכרים הקיימים בהם. תחילה הם הופכים לאלכוהול ובהמשך, הודות לפעולת החיידקים האצטטיים, להמרה לחומצה אצטית.

זה יכול להיות עשוי מפירות שונים, כאשר הנפוץ ביותר הוא תפוח, תמרינד, מנגו ותפוז, בין היתר. יש לו איכות להיות פחות חומצי מסוגים אחרים של חומץ, בזכות המתיקות האופיינית של הפירות.

כיום הוא משמש כרוטב למנות שונות כמו סלטים, בשר, דגים ופירות ים.

חומץ דגנים

זה מתקבל באמצעות תסיסה של סוכרים שנמצאים בדגנים. השימוש בו להכנת חומץ הוא האורז.

צבעו משתנה מ לבן לזהב ויש לו טעם מתוק. הוא נמצא בשימוש נרחב גם במטבח האסייתי, במיוחד להכנת סושי.

חומץ דבש

זהו סוג מעט ידוע של חומץ. כאשר הסוכרים בדבש מותססים, הוא הופך לאדמה ובהמשך על ידי פעולת התסיסה האסתטית הוא הופך לחומץ דבש.

לחומץ זה יש ריח נעים מאוד ובעל צבע הדומה לענבר עם נגיעות בהירות מסוימות.

חומץ מאלט

אם חומץ דבש אינו ידוע מעט, חומץ מאלט הוא פחות ופחות. זה מתקבל באמצעות תסיסה אלכוהולית של מאלט שעורה ותסיסה אצטטית לאחר מכן.

חומץ מלט הוא ארומטי מאוד, הוא בעל צבע אוקרי בהיר ומשמש את אניני טעם להכנת כמה מנות. במטבח האנגלי זה חובה.

הפניות

1. קוקס, מ 'ונלסון, ד' (2014). עקרונותיה של להנינגר לביוכימיה. אומגה עריכה. מהדורה 6.
2. Jiménez, J., Santos, I ו- García, I. (2009). אופטימיזציה של תהליכים ביוטכנולוגיים. התסיסה האצטטית. חלק I: המודל המוצע. כתב עת ביוכימי. 45 (1). 1-6
3. מדיגן, מ ', מרטינק, ג'יי ופארקר, ג'יי (1997). ברוק ביולוגיה של מיקרואורגניזם. פרנטיס הול אינטרנשיונל. ח ^'
4. סילבה, מ., טורס, א., סילבה, וו., סילבה, פ. וסווארנקאר, ר. (2007). ייצור חומץ יין קשיו: תסיסה אלכוהולית ואסטית. כתב העת להנדסה ברזילאי. 24 (2).
5. Wackett, L. (2018). תסיסה של חומצות מיקרוביאליות. ביוטכנולוגיה מיקרוביאלית. 11 (1). 268-269.