25-1(1) 효모가 포도당을 알코올로 발효시키는 반응을 Gay-Lus… | 2025년 식품안전기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) $C_{6}H_{12}O_{6} \rightarrow 2C_{2}H_{5}OH + 2CO_{2}$

(2) 51.11 kg

[해설]

(1) 반응식 — 포도당 1분자가 에탄올 2분자와 이산화탄소 2분자로 갈라지는 것이 Gay-Lussac 식이다.

$C_{6}H_{12}O_{6} \rightarrow 2C_{2}H_{5}OH + 2CO_{2}$

계수는 원자 수를 맞춰 보면 바로 확인된다. 왼쪽은 C 6, H 12, O 6이고 오른쪽은 $2C_{2}H_{5}OH$가 C 4, H 12, O 2, $2CO_{2}$가 C 2, O 4이므로 합해서 C 6, H 12, O 6으로 균형이 맞는다. 일부 교재에 $CO_{2}$의 계수가 1로 실려 있으나 그렇게 두면 오른쪽이 C 5, O 4가 되어 원자 수가 맞지 않는 오식이다.

(2) 이론 수율 — 포도당의 분자량은 180, 에탄올의 분자량은 46이므로 포도당 180 kg에서 에탄올 $2 \times 46 = 92\ \mathrm{kg}$이 나온다.

$180 : 92 = 100 : x$

$x = \dfrac{92 \times 100}{180} = \mathbf{51.11\ \mathrm{kg}}$

즉 포도당 무게의 약 51.1 %가 에탄올로, 나머지 약 48.9 %가 이산화탄소로 간다. 실제 발효에서는 효모의 증식과 부산물 생성 때문에 수율이 이 값에 못 미친다.