إن سؤال الطاقة الذي ينشأ من عملية التخمير دون استخدامه من أهم الأسئلة العلمية التي وردت في منهج السعودية والتي بحث العديد من الطلاب عن الإجابة الصحيحة لأهميتها الكبيرة، وفي الموقع ترينداتي دعونا نشرح الرد على الطاقة المتولدة أثناء عملية التخمير دون استخدامها، وسنتحدث عن عملية التخمير وعواقبها.
أصل كلمة التخمير
كلمة ferment مشتقة من الفعل اللاتيني fervere، والذي يعني الطبخ، وقد استخدم هذا المصطلح لأول مرة في الكيمياء في نهاية القرن الرابع عشر ولم يستخدم في العلوم المعاصرة حتى حوالي عام 1600.
عملية التخمير والتخمير
عملية التخمير والتخمير هي عملية كيميائية تستخرج الطاقة من خلال تفاعلات الأكسدة أو ما يسمى باختزال مجموعة من المركبات الكيميائية التي تعتبر فيها الكربوهيدرات مكونًا أساسيًا والمواد السكرية هي الركيزة الأساسية والرئيسية لعملية التخمير وهي المواد الأكثر شيوعًا والأكثر شهرة هي الإيثانول والهيدروجين وحمض اللبنيك. تكمن أهمية التخمير في أنها عملية استقلابية تنتج سلسلة من التغيرات الكيميائية في الركائز العضوية من خلال العمل الرئيسي للإنزيمات.[1]
اقرأ أيضًا أي نوع من الخليط هو الملح والماء
يتم توليد الطاقة من خلال عملية التخمير دون استخدام
عادة ما تتم عملية التخمير بواسطة الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والعفن والفطريات وخمائر تسمى الميكروبات، وتلعب هذه الكائنات دورها في خلط السكر بأي نوع من الأملاح المعدنية لإنتاج البنسلين، والإجابة الصحيحة على السؤال تنتج طاقة أكثر. عملية التخمير بدون استهلاك هي
- الطاقة التي تنتجها عملية التخمير بدون استخدام الأكسجين هي طاقة الأكسجين.
بينما في حالة عدم وجود طاقة الأكسجين، يتم الحصول على الطاقة من الكربوهيدرات، ويشار إلى العملية هنا باسم التخمير اللاهوائي لأنها كانت تعتمد بشكل أساسي على تكسير الجلوكوز في غياب طاقة الأكسجين وتعتمد مجموعات كبيرة من الخلايا والكائنات الحية الدقيقة على هذا، وتجدر الإشارة إلى أن الشرح طريقة الوحيدة للحصول على الطاقة في عملية التخمير هي تكسير السكر، والسبب الرئيسي لذلك هو أن معظم الحالات لا تحتوي على الأكسجين، ولكن في بعض الحالات لا يحتاج الأكسجين أيضًا، كما يفضل التخمير على أساس الفسفرة المؤكسدة والتخمير كما يحدث في الجهاز الهضمي للإنسان والحيوان وهو المكون الرئيسي في إنتاج الجبن والسلع المخبوزة واللبن.
مادة كيميائية التخمير
تكون عملية التخمير أقل من عملية الفسفرة المؤكسدة في وقت أكسدة البيروفات لثاني أكسيد الكربون، والمنتجات المسؤولة عن عملية التخمير تحتوي على طاقة كيميائية وهي من بين المنتجات التي لا يمكن إعادة استخدامها بعد أن تصبح شبيهة بالنفايات، وبالتالي فهي غير مجدية بدون أكسجين يؤدي ذلك إلى إنتاج الأدينوزين ثلاثي الفوسفات.
أنواع عملية التخمير
هناك عدة أنواع في عملية التخمير تتوافر منها أنواع طبيعية وأنواع صناعية وهناك 3 أنواع[2]
- تخمير الإيثانول عملية تخمير الإيثانول هي عملية تحلل السكر والتي تحول السكر والنشا إلى جزيئات من ثاني أكسيد الكربون والكحول، وتستخدم في العديد من المجالات حيث يتم تصنيعها في النبيذ والخبز، كما أنها تستخدم في كربنة المشروبات المستعملة.
- تخمير حمض اللاكتيك هو عملية تفاعلات اختزال وأكسدة وهي أبسط عمليات التخمير التي تحدث فيها الأكسدة في وجود الأكسجين بينما لا يحدث الاختزال في غيابه، ويعتمد تخمير حمض اللاكتيك على البكتيريا و سلالات الخميرة التي تنتج السكريات وتحول النشا إلى حمض اللاكتيك. تعتمد هذه العملية بشكل أساسي على الجلوكوز ولا تتطلب حرارة.
- تخمير حمض الخليك في هذه العملية، يعتمد التخمير على تحويل السكر أو النشا الموجود في أنواع مختلفة من الفواكه والحبوب المخمرة إلى توابل ذات مذاق حامض، مثل منتج خل التفاح.
إقرأ أيضاً من صنع المجهر البسيط أولاً
في نهاية هذه المقالة، نظرًا لأنها تنتج الطاقة من عملية التخمير دون استهلاك، فقد تمكنا من توضيح أن طاقة الأكسجين هي الطاقة التي تنشأ من عملية التخمير دون استهلاك حيث تعلمنا كل شيء عن عملية التخمير.