ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเกิดออกซิเดชันและการหมักขึ้นอยู่กับชนิดของปฏิกิริยาเคมี ออกซิเดชันเป็นกระบวนการทางเคมีโดยที่สารประกอบผ่านออกซิเดชันเมื่อมีออกซิเจน ในขณะที่การหมักเป็นกระบวนการทางเคมีในการผลิตกรด แอลกอฮอล์ และคาร์บอนไดออกไซด์จากน้ำตาลในกรณีที่ไม่มีออกซิเจน
การออกซิเดชั่นและการหมักเป็นกระบวนการทางชีวเคมี เกิดขึ้นตามธรรมชาติในสิ่งมีชีวิตภายใต้อิทธิพลของเอนไซม์และปัจจัยร่วมอื่นๆ ในปัจจุบันนี้ ปฏิกิริยาธรรมชาติทั้งสองนี้มีส่วนร่วมในการผลิตโมเลกุลทางชีววิทยาในระดับอุตสาหกรรม ดังนั้นการทำความเข้าใจกระบวนการเหล่านี้และแยกแยะความแตกต่างของทั้งสองจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งดังนั้น บทความนี้จึงเน้นที่การอภิปรายความแตกต่างระหว่างการเกิดออกซิเดชันและการหมัก
ออกซิเดชันคืออะไร
ออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาทางชีวภาพที่สำคัญซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตแอโรบิก มันเกี่ยวข้องกับการดูดซึมของออกซิเจนโดยสารประกอบเพื่อเปลี่ยนตัวเองเป็นสารประกอบที่แตกต่างกัน ออกซิเดสเป็นเอนไซม์หลักที่กระตุ้นปฏิกิริยาของการเกิดออกซิเดชัน การเกิดออกซิเดชันของสารชีวภาพสามารถเกิดขึ้นเองหรือควบคุมได้ นอกจากนี้ การเกิดออกซิเดชันของวัสดุอาจนำไปสู่ผลในเชิงบวกและเชิงลบตามประเภทของวัสดุที่ออกซิไดซ์ นอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้จากปฏิกิริยาขั้นตอนเดียวโดยใช้เอนไซม์เพียงตัวเดียวหรืออาจเป็นปฏิกิริยาหลายขั้นตอนที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์จำนวนมาก
ออกซิเดชันมีบทบาทสำคัญในวิถีการเผาผลาญส่วนใหญ่ในสิ่งมีชีวิตระดับสูง วิถีที่ผ่านกระบวนการออกซิเดชันเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาออกซิเดชันฟอสโฟรีเลชันสำหรับการผลิต ATP และการออกซิเดชันของกรดไขมันเบต้าสำหรับการผลิต Acetyl Co A
รูปที่ 01: Linoleic Acid Beta Oxidation
นอกจากนี้ การเกิดออกซิเดชันเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตชาชั้นดี แทนที่จะทำการหมัก การเกิดออกซิเดชันมีบทบาทสำคัญเนื่องจากไม่ทำให้โพลีฟีนอลในพืชหมดสิ้นลง ดังนั้นการอนุรักษ์โพลีฟีนอลในชาจึงไม่ส่งผลเสียต่อคุณภาพของชา ในการผลิตชา เอนไซม์ที่เรียกว่าโพลีฟีนอลออกซิเดสมีความสำคัญอย่างยิ่ง เมื่อเมแทบอไลต์ที่เรียกว่าคาเทชินในชาสัมผัสกับออกซิเจน ออกซิเดสจะเริ่มออกฤทธิ์ ทำให้เกิดโพลีฟีนอลที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงขึ้น โพลีฟีนอลเหล่านี้จึงสามารถเพิ่มความหอมและสีสันให้กับชาดำได้ อย่างไรก็ตาม ในการผลิตชา การเกิดออกซิเดชันเกิดขึ้นภายใต้สภาวะควบคุม ซึ่งทำให้แตกต่างระหว่างชาประเภทต่างๆ
การหมักคืออะไร
การหมักเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะไร้อากาศ ดังนั้นจึงเกิดขึ้นเมื่อไม่มีโมเลกุลออกซิเจน จุลินทรีย์ พืช และเซลล์กล้ามเนื้อของมนุษย์จำนวนมากสามารถผ่านการหมักได้ ในระหว่างการหมักจะเปลี่ยนโมเลกุลน้ำตาลเป็นแอลกอฮอล์และกรด ปฏิกิริยาเคมีมีการใช้อย่างมากในอุตสาหกรรมการผลิตผลิตภัณฑ์นม ผลิตภัณฑ์เบเกอรี่ และเครื่องดื่มแอลกอฮอล์
รูปที่ 02: การหมักเอทานอล
ในบริบททางธรรมชาติ การหมักมีสองประเภทหลัก ซึ่งทั้งสองประเภทต้องการการมีส่วนร่วมของเอนไซม์ กระบวนการทั้งสองนี้คือการหมักกรดแลคติกและการหมักเอทานอล ในการหมักกรดแลคติก การเปลี่ยนมอยอิตีน้ำตาลไพรูเวตเป็นกรดแลคติกจะเกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของกรดแลคติกดีไฮโดรจีเนสการหมักกรดแลคติกส่วนใหญ่เกิดขึ้นในแบคทีเรียและในกล้ามเนื้อของมนุษย์ การสะสมของกรดแลคติกในกล้ามเนื้อของมนุษย์ทำให้เกิดตะคริว การหมักเอทานอลเกิดขึ้นเป็นหลักในพืชและในจุลินทรีย์บางชนิด เอ็นไซม์ acetaldehyde decarboxylase และ ethanol dehydrogenase ช่วยอำนวยความสะดวกในกระบวนการนี้
ความคล้ายคลึงกันระหว่างออกซิเดชันกับการหมักคืออะไร
- การออกซิเดชั่นและการหมักเป็นกระบวนการทางชีวเคมีที่สามารถผลิตพลังงานในระบบสิ่งมีชีวิต
- ทั้งสองกระบวนการต้องการการมีส่วนร่วมของเอนไซม์
- นอกจากนี้ กระบวนการเหล่านี้เริ่มต้นจากสารประกอบอินทรีย์ ดังนั้น การเริ่มต้นของกระบวนการทั้งสองจึงเกิดขึ้นต่อหน้าสารประกอบอินทรีย์
- นอกจากนี้ยังเป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตามในปัจจุบันมีการใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายอย่าง
ความแตกต่างระหว่างออกซิเดชันกับการหมักคืออะไร
คำว่าออกซิเดชันและการหมักเป็นสองกระบวนการที่แตกต่างกันอย่างชัดเจนซึ่งเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต อย่างไรก็ตาม กระบวนการทั้งสองสามารถสร้างพลังงานได้แม้ว่ากระบวนการทางเคมีที่อยู่เบื้องหลังคำศัพท์ทั้งสองจะแตกต่างกัน ออกซิเดชันหมายถึงการออกซิไดซ์ของสารประกอบเมื่อมีเอนไซม์และออกซิเจนโมเลกุลในขณะที่การหมักหมายถึงการเปลี่ยนแปลงของน้ำตาลเป็นกรดและแอลกอฮอล์เมื่อมีเอนไซม์และไม่มีโมเลกุลออกซิเจน นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเกิดออกซิเดชันและการหมัก
นอกจากนี้ ประเภทของเอ็นไซม์ที่ใช้ระหว่างปฏิกิริยายังมีความแตกต่างระหว่างการเกิดออกซิเดชันและการหมัก ออกซิเดสเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันในขณะที่กรดแลคติกดีไฮโดรจีเนส, อะซีตัลดีไฮด์ดีคาร์บอกซิเลสและเอธานอลดีไฮโดรจีเนสเร่งปฏิกิริยาการหมัก นอกจากนี้ยังมีแอปพลิเคชั่นจำนวนมากในอุตสาหกรรม การออกซิเดชันมีความสำคัญในอุตสาหกรรมชาสำหรับการผลิตโพลีฟีนอล ในสิ่งมีชีวิตแอโรบิกมีความจำเป็นสำหรับการผลิตพลังงานในทางกลับกัน การหมักมีความสำคัญในกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลายอย่าง เช่น อุตสาหกรรมนม อุตสาหกรรมเบเกอรี่ และอุตสาหกรรมแอลกอฮอล์ เพื่อสร้างพลังงานในกล้ามเนื้อที่ออกกำลังกาย เป็นต้น ดังนั้น การใช้งานจึงทำให้เกิดความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างการเกิดออกซิเดชันและการหมัก
สรุป – ออกซิเดชันกับการหมัก
ในการสรุปความแตกต่างระหว่างการเกิดออกซิเดชันและการหมัก การเกิดออกซิเดชันคือการสูญเสียอิเล็กตรอนจากสารประกอบเพื่อสร้างสารประกอบอีกตัวหนึ่งเมื่อมีเอ็นไซม์และโมเลกุลออกซิเจน ในขณะที่การหมักเป็นกระบวนการเปลี่ยนมอยอิตีน้ำตาลให้เป็นกรดและแอลกอฮอล์ใน ขาดออกซิเจน กระบวนการทั้งสองมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน แม้ว่าจะมีการตีความผิดในบางกรณีก็ตาม จุลินทรีย์ส่วนใหญ่สามารถทำปฏิกิริยาทางชีวเคมีของการเกิดออกซิเดชันและการหมักเป็นพื้นฐานในการพัฒนากระบวนการผลิตทางอุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยีชีวภาพ