Sự khác biệt giữa oxy hóa và lên men

Các sự khác biệt chính giữa quá trình oxy hóa và lên men phụ thuộc vào loại phản ứng hóa học. Oxy hóa là quá trình hóa học trong đó một hợp chất trải qua quá trình oxy hóa với sự có mặt của oxy trong khi lên men là quá trình hóa học sản xuất axit, rượu và carbon dioxide từ đường khi không có oxy.

Oxy hóa và lên men là các quá trình sinh hóa. Chúng xảy ra tự nhiên trong các sinh vật sống dưới ảnh hưởng của enzyme và các đồng yếu tố khác. Ngày nay, cả hai phản ứng tự nhiên này đều tham gia sản xuất các phân tử sinh học ở quy mô công nghiệp. Do đó, hiểu các quá trình này và phân biệt hai là rất quan trọng. Do đó, bài viết này tập trung thảo luận về sự khác biệt giữa quá trình oxy hóa và lên men.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Oxy hóa là gì
3. Lên men là gì
4. Điểm tương đồng giữa quá trình oxy hóa và lên men
5. So sánh cạnh nhau - Oxy hóa và lên men ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Oxy hóa là gì?

Oxy hóa là một phản ứng sinh học quan trọng chủ yếu diễn ra ở các sinh vật hiếu khí. Nó liên quan đến việc hấp thụ oxy bởi một hợp chất để tự biến đổi thành một hợp chất khác. Oxidase là enzyme chính xúc tác cho phản ứng oxy hóa. Sự oxy hóa vật liệu sinh học có thể tự phát hoặc được kiểm soát. Hơn nữa, quá trình oxy hóa vật liệu có thể dẫn đến các tác động tích cực và tiêu cực dựa trên loại vật liệu bị oxy hóa. Nó cũng có thể xảy ra thông qua một phản ứng bước duy nhất chỉ sử dụng một enzyme hoặc có thể là phản ứng nhiều bước liên quan đến nhiều enzyme.

Sự oxy hóa đóng một vai trò chính trong hầu hết các con đường trao đổi chất ở các sinh vật cấp cao hơn. Các con đường trải qua quá trình oxy hóa liên quan đến quá trình phosphoryl oxy hóa để sản xuất ATP và oxy hóa beta các axit béo để sản xuất Acetyl Co A.

Hình 01: Sự oxy hóa Beta axit linoleic

Hơn nữa, quá trình oxy hóa là một quá trình quan trọng trong sản xuất trà tốt. Thay vì thực hiện quá trình lên men, quá trình oxy hóa đóng một vai trò quan trọng vì nó không làm cạn kiệt các polyphenol trong cây. Vì vậy, việc bảo tồn polyphenol trong trà sẽ không gây hại cho chất lượng của trà. Trong sản xuất trà, enzyme được gọi là polyphenol oxyase có tầm quan trọng rất lớn. Khi các chất chuyển hóa được gọi là catechin trong trà tiếp xúc với oxy, oxyase bắt đầu hoạt động, tạo ra polyphenol có trọng lượng phân tử cao hơn. Do đó, các polyphenol này có khả năng thêm mùi thơm và màu sắc vào trà đen. Tuy nhiên, trong sản xuất chè, quá trình oxy hóa diễn ra trong các điều kiện được kiểm soát, phân biệt giữa các giống chè khác nhau.

Lên men là gì?

Lên men là quá trình diễn ra trong điều kiện yếm khí. Do đó, nó xảy ra trong trường hợp không có oxy phân tử. Nhiều vi khuẩn, thực vật và tế bào cơ người có khả năng trải qua quá trình lên men. Trong quá trình lên men, quá trình chuyển đổi các phân tử đường thành rượu và axit diễn ra. Phản ứng hóa học có công dụng lớn trong sản xuất công nghiệp các sản phẩm sữa, sản phẩm bánh và đồ uống có cồn.

Hình 02: Lên men Ethanol

Trong bối cảnh tự nhiên, có hai loại lên men chính, cả hai đều đòi hỏi sự tham gia của các enzyme. Hai quá trình này là lên men axit lactic và lên men ethanol. Trong quá trình lên men axit lactic, quá trình chuyển đổi nửa đường pyruvate thành axit lactic diễn ra dưới ảnh hưởng của axit lactic dehydrogenase. Lên men axit lactic chủ yếu xảy ra ở vi khuẩn và trong cơ bắp của con người. Sự tích tụ axit lactic trong cơ bắp của con người dẫn đến sự xuất hiện của chuột rút. Quá trình lên men Ethanol diễn ra chủ yếu ở thực vật và ở một số vi khuẩn. Các enzyme acetaldehyd decarboxylase và ethanol dehydrogenase tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình này.

Điểm giống nhau giữa quá trình oxy hóa và lên men?

• Oxy hóa và lên men là các quá trình sinh hóa có thể tạo ra năng lượng trong các hệ thống sống.
• Cả hai quá trình đều cần sự tham gia của enzyme.
• Ngoài ra, các quá trình này bắt đầu từ một hợp chất hữu cơ. Do đó, sự khởi đầu của cả hai quá trình diễn ra với sự có mặt của các hợp chất hữu cơ.
• Hơn nữa, chúng là các quá trình tự nhiên diễn ra trong các sinh vật sống; tuy nhiên, hiện nay, chúng được sử dụng trong nhiều quy trình công nghiệp.

Sự khác biệt giữa oxy hóa và lên men là gì?

Hai thuật ngữ oxy hóa và lên men rõ ràng là hai quá trình riêng biệt diễn ra trong các sinh vật sống. Tuy nhiên, cả hai quá trình có thể tạo ra năng lượng mặc dù quá trình hóa học đằng sau hai thuật ngữ này khác nhau. Quá trình oxy hóa đề cập đến quá trình oxy hóa một hợp chất với sự có mặt của enzyme và oxy phân tử trong khi quá trình lên men đề cập đến sự biến đổi đường thành axit và rượu khi có enzyme và không có oxy phân tử. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa quá trình oxy hóa và lên men.

Hơn nữa, loại enzyme được sử dụng trong các phản ứng cũng là một sự khác biệt giữa quá trình oxy hóa và lên men. Oxidase xúc tác các phản ứng oxy hóa trong khi axit lactic dehydrogenase, acetald decarboxylase và ethanol dehydrogenase xúc tác lên men. Hơn nữa, họ có một lượng ứng dụng đa dạng trong ngành. Oxy hóa rất quan trọng trong ngành công nghiệp trà để sản xuất polyphenol; trong các sinh vật hiếu khí, nó là cần thiết để sản xuất năng lượng. Mặt khác, lên men rất quan trọng trong nhiều quy trình công nghiệp như công nghiệp sữa, công nghiệp làm bánh và công nghiệp rượu, để tạo ra năng lượng trong cơ bắp tập thể dục, v.v ... Do đó, việc sử dụng dẫn đến sự khác biệt hơn nữa giữa quá trình oxy hóa và lên men.

Tóm tắt - Oxy hóa và lên men

Tóm lại sự khác biệt giữa quá trình oxy hóa và lên men, quá trình oxy hóa là sự mất điện tử từ một hợp chất để tạo thành một hợp chất khác với sự có mặt của enzyme và oxy phân tử trong khi lên men là quá trình biến đổi các hạt đường thành axit và rượu khi không có oxy. Cả hai quy trình đều đóng vai trò chính trong các quy trình công nghiệp khác nhau, mặc dù chúng bị hiểu sai trong một số trường hợp. Hầu hết các vi khuẩn có khả năng thực hiện các phản ứng sinh hóa của quá trình oxy hóa và lên men là cơ bản trong sự phát triển của các quy trình sản xuất công nghiệp dựa trên công nghệ sinh học.

Tài liệu tham khảo:

1. Jurtshuk, Peter và Jr. Chuyển hóa vi khuẩn. Vi sinh y học. Phiên bản thứ 4., Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1996, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. oxy hóa Linoleic axit beta oxy hóa bởi By Keministi - Công việc riêng (Muff) qua Commons Wikimedia
2. Lên men Ethanol lên men của David B. Carmack Jr. - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia