グルコースとスクロースの発酵。 二酸化炭素の生成実験解答

はじめに

発酵に使用する糖の種類の違いは、生成される二酸化炭素の量に大きな影響を与えました。 グルコースの気泡は132mmと最も多く、スクロースは102mmの二酸化炭素を発生させた。

方法

果糖の副産物はわずか56mmであった。 砂糖を入れないコントロールは二酸化炭素が0mmとなり、チューブの中で最も生産性が低かった。 ベストフィット直線の傾きを分析し、20分間の二酸化炭素の平均生成率を求めた。

グルコースは最も効率的で、1分間に12.64mmの二酸化炭素を発生させた。 スクロースは発酵中に1分間に9.27mmの二酸化炭素を発生させ、フルクトースは1分間に3.99mmの二酸化炭素を発生させるという速度で機能した。 糖類を含まないコントロールは、二酸化炭素の生成速度がゼロであった。

グルコースとスクロースの二酸化炭素の生成速度は、実験中ずっとかなり一定であった。 フルクトースの生成速度は最初はゆっくりだったが、時間がたつにつれて急速に増加した。

議論 & 説明

すべての形態の砂糖がエネルギーを生産し、グルコースが最も効率的であるという点で仮説は支持されました。

二酸化炭素はエタノール発酵の副産物であるため、生成された二酸化炭素は発酵によって生成されたエネルギーに直接関係することができます（Cellular, 54）。 解糖と発酵が起こるには糖源が必要なので、糖を含まないコントロールはエネルギーを生産しなかった。

グルコースは二酸化炭素の生成率が最大であったため、エネルギー生成率が最大であった。 スクロースは2番目に生産率が高く、フルクトースは3つの糖の中で最も生産率が低かった。 グルコースは解糖サイクルで直接利用されるため、利用可能な形態に変換するために余分なエネルギーを必要としなかった（Freeman, 154）。 これは、グルコースが最も効率的であった理由を裏付けている。

スクロースは解糖で処理するために、グルコースとフルクトースに分解するための酵素とエネルギーの投入を必要とした（Freeman, 189）。 フルクトースも解糖鎖ですぐには利用されず、中間体の1つとして鎖に入るように変化させる必要があった（Berg, 2002）。

非グルコース糖を利用可能な形に変換するために必要なこれらのプロセスは、グルコースと比較するとその効率を低下させた。 この実験の最大の誤差の原因は、発酵の開始時間であった。 ブドウ糖と果糖の酵母溶液が発酵を開始してからかなり時間が経ってから、果糖溶液に酵母を加えた。

発酵はエネルギー生産の最大速度に達するまでに時間がかかるため、時間のずれにより、グルコースとスクロースは発酵プロセスにおいてフルクトースよりも先に進んでしまった(Berg, 2002)。 そのため、発酵の開始時期が制御されていないため、二酸化炭素の生成速度に関するデータに偏りが見られた。

このエラーのために、グルコースとスクロースはフルクトースよりもはるかに効率的であるように見える。 もしこの実験を繰り返すなら、発酵が同時に始まるように特別な注意を払うだろう。 糖の測定は、すべての試験で糖の分子が等しくなるように、溶液中のパーセントではなく、等モル数で測定されるでしょう。

他のフォローアップ実験としては、他の種類の酵母をテストして、発酵速度がどのように影響されるかを確認することも考えられる。 これらの実験の結果は、アルコール発酵において最も効率的な糖類が何であるかに影響を与える可能性がある。 これにより、醸造業者が最も効率的にアルコールを生産するために、どのような種類の糖を使用すべきかが決まるかもしれません。

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