Ключовата разлика между окисляването и ферментацията зависи от вида на химичната реакция. Окисляването е химичен процес, чрез който съединение претърпява окисление в присъствието на кислород, докато ферментацията е химичен процес на производство на киселини, алкохоли и въглероден диоксид от захари в отсъствие на кислород.
Окислението и ферментацията са биохимични процеси. Те се срещат естествено в живите организми под въздействието на ензими и други кофактори. В наши дни и двете естествени реакции участват в производството на биологични молекули в индустриален мащаб. Следователно разбирането на тези процеси и разграничаването им е от голямо значение. Следователно тази статия се фокусира върху обсъждането на разликата между окисление и ферментация.
Какво е окисляване?
Окисляването е важна биологична реакция, която протича предимно в аеробни организми. Това включва абсорбцията на кислород от съединение, за да се трансформира в различно съединение. Оксидазите са основните ензими, които катализират реакцията на окисление. Окисляването на биологичния материал може да бъде спонтанно или контролирано. Освен това окисляването на материалите може да доведе до положителни и отрицателни ефекти въз основа на вида на окисления материал. Може да се случи и чрез едноетапна реакция, като се използва само един ензим, или може да бъде многоетапна реакция, включваща много ензими.
Окисляването играе основна роля в повечето метаболитни пътища в организми от по-високо ниво. Пътищата, които се подлагат на окисление, включват окислително фосфорилиране за производство на АТФ и бета-окисление на мастни киселини за производство на Acetyl Co A.
Фигура 01: Бета-окисление на линолова киселина
Освен това окисляването е важен процес в производството на фин чай. Вместо извършване на ферментация, окисляването играе важна роля, тъй като не изчерпва полифенолите в растението. По този начин запазването на полифенолите в чая няма да навреди на качеството на чая. При производството на чай ензимът, известен като полифенолоксидаза, е от голямо значение. Когато метаболитите, известни като катехини в чая, влязат в контакт с кислород, оксидазата започва да действа, произвеждайки полифеноли с по-високо молекулно тегло. По този начин тези полифеноли са способни да добавят аромат и цвят към черния чай. Въпреки това, при производството на чай, окисляването протича при контролирани условия, които правят разлика между различните сортове чай.
Какво е ферментация?
Ферментацията е процес, който протича при анаеробни условия. Следователно това се случва в отсъствието на молекулярен кислород. Много микроби, растения и човешки мускулни клетки са способни да претърпят ферментация. По време на ферментацията се извършва превръщането на захарните молекули в алкохоли и киселини. Химическата реакция има голямо приложение в промишленото производство на млечни продукти, хлебни изделия и алкохолни напитки.
Фигура 02: Ферментация на етанол
В естествения контекст има два основни вида ферментация, като и двата изискват участието на ензими. Тези два процеса са ферментация на млечна киселина и ферментация на етанол. При млечнокиселата ферментация превръщането на пируватната захарна част в млечна киселина се извършва под въздействието на дехидрогеназата на млечната киселина. Млечнокиселата ферментация се случва предимно в бактериите и в човешките мускули. Натрупването на млечна киселина в човешките мускули води до появата на крампи. Ферментацията на етанол протича предимно в растенията и в някои микроби. Ензимите ацеталдехид декарбоксилаза и етанол дехидрогеназа улесняват този процес.
Какви са приликите между окисляването и ферментацията?
- Окислението и ферментацията са биохимични процеси, които могат да произвеждат енергия в живите системи.
- И двата процеса изискват участието на ензими.
- Освен това, тези процеси започват от органично съединение. Следователно инициирането на двата процеса се осъществява в присъствието на органични съединения.
- Освен това те са естествени процеси, протичащи в живите организми; но в момента те се използват в много индустриални процеси.
Каква е разликата между окисляване и ферментация?
Двата термина окисление и ферментация очевидно са два различни процеса, които протичат в живите организми. И двата процеса обаче могат да генерират енергия, въпреки че химическият процес зад двата термина се различава. Окисляването се отнася до окисляване на съединение в присъствието на ензими и молекулярен кислород, докато ферментацията се отнася до превръщането на захарите в киселини и алкохоли в присъствието на ензими и отсъствието на молекулярен кислород. И така, това е ключовата разлика между окисляването и ферментацията.
Освен това типът ензими, използвани по време на реакциите, също е разлика между окисляването и ферментацията. Оксидазите катализират окислителните реакции, докато дехидрогеназата на млечната киселина, ацеталдехид декарбоксилазата и етанолдехидрогеназата катализират ферментацията. Освен това те имат различни приложения в индустрията. Окисляването е важно в чаената индустрия за производството на полифеноли; в аеробните организми е необходим за производството на енергия. От друга страна, ферментацията е важна в много индустриални процеси като млечната промишленост, хлебопекарната и алкохолната промишленост, за генериране на енергия в трениращите мускули и т.н. Следователно употребите водят до допълнителна разлика между окисляването и ферментацията.
Обобщение – Окисляване срещу ферментация
В обобщение на разликата между окисление и ферментация, окислението е загубата на електрони от съединение за образуване на друго съединение в присъствието на ензими и молекулярен кислород, докато ферментацията е процес на трансформиране на захарни части до киселини и алкохоли в липса на кислород. И двата процеса играят основна роля в различни промишлени процеси, въпреки че в някои случаи се тълкуват погрешно. Повечето микроби, способни да извършват биохимичните реакции на окисление и ферментация, са фундаментални в развитието на биотехнологични промишлени производствени процеси.
