21-2포도당 100 kg을 효모로 발효시키려 한다. 이 발효를 나타내… | 2021년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) $\mathrm{C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2}$

(2) 51.11 kg

[해설]

효모는 혐기 조건에서 포도당을 해당과정(EMP 경로)으로 분해해 피루브산을 만들고, 피루브산을 아세트알데하이드를 거쳐 에탄올로 환원시킨다. 전체 반응을 하나로 묶은 것이 Gay-Lussac 식이다.

$\mathrm{C_6H_{12}O_6 \rightarrow 2C_2H_5OH + 2CO_2}$

포도당 1 mol(180 g)에서 에탄올 2 mol(2 × 46 = 92 g)이 생기므로 질량비로 비례식을 세운다.

$180 : 92 = 100\,\mathrm{kg} : x$

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

즉 이론적인 에탄올 수율은 포도당 질량의 약 51.1 %이고, 나머지 $\mathrm{2CO_2}$(88 g)에 해당하는 약 48.9 kg은 이산화탄소로 빠져나간다. 실제 발효에서는 효모의 균체 합성과 부산물 생성 때문에 이 값에 못 미친다.