Микробиология и биохимия вина

 

Микробиология и биохимия вина

ГЛАВНАЯ           |          СТАТЬИ

Окислительно-восстановительные процессы в виноделии

Реклама

Навигация по сайту

Окислительно-восстановительный потенциал

Интенсивность окислительно-восстановительных* реакций можно измерить, пропуская электроны по замкнутому проводнику.

{*Биологическое окисление можно рассматривать как процесс присоединения кислорода к органическому веществу или перенос водорода (электронов) этого вещества на другое вещество или на молекулярный кислород. Процесс окисления сопровождается всегда процессом восстановления веществ, присоединяющих водород или электроны.}

Электродвижущая сила (э. д. с.), возникающая при перемещении электронов, пропорциональна интенсивности протекающей химической реакции и может быть охарактеризована величиной ОВ (окислительно-восстановительного) потенциала.

Величина ОВ-потенциала (Eh) зависит от соотношения окисленной и восстановленной форм веществ и числа переходящих электронов. Эта зависимость выражается уравнением Нернста:

где Ох - концентрация окисленной формы;
Red - концентрация восстановленной формы;
n - число переходящих электронов;
Eho - нормальный потенциал системы.

ОВ-потенциал большинства систем зависит от рН. При возрастании рН на единицу он становится отрицательнее на 58 мВ (при температуре 18°С).

Чтобы связать Eh и рН ОВ-системы, Кларком предложена величина rH2, выражающая давление молекулярного водорода в системе. rH2 вычисляется по формуле (при 30°С):

rH2 может колебаться от 0 до 42,6. Чем меньше rH2, тем выше восстановительная способность системы.

Для определения восстановительной способности системы применяется индикатор – раствор 2,6-дихлорфенолиндофенола. Восстановительная способность (ВС) системы определяется скоростью обесцвечивания индикатора. Если окраска индикатора исчезает за 5-10 с, то восстановительная способность среды считается высокой, за 15-30 с - средней, за 30 с - слабой.

Каждая ОВ-система обладает определенной буферностью, т. е. сопротивляемостью к изменению потенциала под действием других ОВ-систем. Максимальная буферность наблюдается при равных концентрациях окисленной и восстановленной форм. В системах, где окисленная или восстановленная форма преобладает, буферность невелика и потенциал очень чувствителен к введению других систем.

Особенностью биологических ОВ-систем является малая скорость прохождения в них ОВ-реакций. Скорость течения этих реакций определяется природой ионов, степенью ионизации, рН раствора, влиянием посторонних ионов и особенно концентрацией компонентов ОВ-системы.

В сильно разбавленных растворах равновесие устанавливается настолько медленно, что для них неприменимо уравнение Нернста. Концентрация, ниже которой равновесие практически не устанавливается, называется предельной. Предельная концентрация различна для разных ОВ-систем, но в среднем составляет 10-4÷10-5 г-ион/л. Например, для системы Fе2+ 3+ предельная концентрация каждого иона равна 5,6 мг/л, или 11,2 мг общего железа на 1 л.

Н. И. Некрасов установил, что в неравновесной биологической системе величина ОВ-потенциала показывает не только концентрацию компонентов ОВ-системы, но и скорость течения ОВ-реакций, так как скорость той или иной ОВ-реакции зависит от концентрации ферментов, катализирующих отщепление водорода или окисление кислородом, а также от концентрации кислорода и веществ, способных отдавать водород.

Для определения ОВ-потенциала в биологических системах он предложил уравнение:

где Н+ - концентрация ионов водорода;
К1 - константа скорости окисления восстановленной формы;
К2 - константа скорости окисления водорода кислородом на поверхности электрода;
О2 - концентрация кислорода в растворе;
Eho - нормальный потенциал системы.

 

 

 

 

Главная страница

МИКРОБИОЛОГИЯ ВИНА

1. Микрофлора винограда, плодов, сусла и вина

2. Влияние факторов среды на жизнедеятельность дрожжей

3. Чистые культуры дрожжей

4. Методы ингибирования микроорганизмов

5. Процессы, связанные с развитием микроорганизмов в вине

6. Микроорганизмы в производстве некоторых специальных вин


БИОХИМИЯ ВИНА

7. Биохимические превращения при созревании винограда

8. Окислительно-восстановительные процессы в виноделии

9. Биохимические процессы при переработке винограда и ферментации мезги

10. Биохимия брожения

11. Биохимические процессы при обработке и выдержке вин

12. Особенности биохимических процессов технологии некоторых специальных вин

 

Хостинг от uCoz