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糖をアルコールに変えます 

酵母は糖をアルコールに変える(アルコール発酵)わけですが、どれくらいの量のアルコールを作るのか計算してみます。

左辺はブドウ糖(グルコース)の化学式。右辺はアルコール発酵後にできるアルコール(エタノール)と二酸化炭素。

C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2

このことから1つのブドウ糖分子から2つのアルコール分子と2つの二酸化炭素分子が作られることがわかります。もっともアルコールの分子は2倍になっていますが、重量はどうでしょうか。
C=12 H=1 O=16なので…

ブドウ糖の分子量は、180。
アルコールの分子量は、46。ただし2つできるので重量は92。

つまりブドウ糖180gあれば、できるアルコールの重さは92gとなり、重量比では0.51倍となる。

さてここからがややこしい。糖濃度は質量/体積濃度が使われるらしい。100%果汁ジュースの場合、糖濃度は11~16g/100mlらしいので、15gとしてアルコール発酵させると7.65gのアルコールができることになる。

今度はアルコール濃度なのだが、酒税法上、容量パーセント濃度で表すのだ。
アルコール(エタノール)の比重は約0.8なので、同じ重さの水よりも1.25倍体積が大きくなる。
つまり100mlの水に15gのブドウ糖が溶けていたが、アルコール発酵でアルコールが7.65g作られた。
この時のアルコールの体積は約9.56mlなので元々の100mlの水に9.56mlを足した109.56mlに対するアルコール濃度は約8.7度になる…といいたいが、水とアルコールの容量足し算は素直にはいかないはず。

アルコール分子が水分子の間に入ってしまい、水1L+アルコール1Lは2Lの混合液にならず少なくなってしまうのだ。この比率がいまわからない。むむむむ、であります。

ま、概ね上記のようなところでいいだろう。そもそも果汁に含まれる糖はブドウ糖だけではないのでここから誤差が生まれているのだし。大体把握できればよし(テスト問題ではないしね)。

ちなみに酵母は酸素呼吸(好気呼吸)もする。アルコール発酵は嫌気呼吸の一種。酸欠だが生きるためにしょうがなく糖からエネルギーをもらう(呼吸)のだ。エネルギーとしては酸素の方が圧倒的に大きいので酵母を増殖するには好気呼吸の方がいいのだろう。でも雑菌も増えてしまうので、アルコール消毒しつつ増やす…酵母を育てるのもなんだか大変そうだ。

生物は習っていないしなぁ。

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