Les humains ont utilisé l'éthanol - dans le vin, la bière et d'autres boissons alcoolisées - comme drogue récréative depuis la préhistoire. Plus récemment, l'éthanol est également devenu important en tant que carburant de remplacement. Que ce soit pour la consommation humaine ou la combustion dans les voitures, l'éthanol est produit en utilisant de la levure, des microbes qui fermentent les sucres et libèrent de l'éthanol en tant que déchet. Des tampons sont ajoutés pendant ce processus pour aider à stabiliser le pH.

pH

Le maintien d'un pH stable ou d'une concentration en ions hydrogène est crucial pour obtenir un bon rendement de fermentation. C'est parce que les levures qui fermentent les sucres sont des organismes vivants, et leur biochimie ne fonctionne que dans une certaine gamme de pH, tout comme la vôtre. Si vous étiez trempé dans un bain d'acide sulfurique, par exemple, cela vous tuerait ou vous blesserait gravement. Il en va de même pour la levure: si le pH est trop élevé ou trop bas pour tomber en dehors de leur plage de tolérance, il pourrait inhiber leur croissance ou même les tuer.

Dioxyde de carbone

La fermentation processus dans la levure porte certaines similitudes avec le processus de fermentation qui se déroule dans vos cellules musculaires quand ils sont à court d'oxygène - lorsque vous êtes en train de sprinter, par exemple. Vos cellules libèrent du dioxyde de carbone et de l'acide lactique provenant de la fermentation; En revanche, la levure libère du dioxyde de carbone et de l'éthanol. Ce dioxyde de carbone, en fait, c'est pourquoi vous utilisez la levure pour faire lever du pain; le gaz piégé crée des bulles qui se dilatent dans la pâte.

Acide Carbonique

Dans une cuve de fermentation, la concentration de CO2 dans la solution est supérieure à la normale en raison de l'activité de fermentation. Une grande partie de cet excès de CO2 se détache. Il acidifie également la solution, cependant, parce que le CO2 dissous se combine avec de l'eau pour créer de l'acide carbonique. Si la solution devenait trop acide, elle pourrait inhiber la croissance de la levure. Les levures préfèrent un pH compris entre 4 et 6, de sorte que les boulangers, brasseurs et autres industries qui utilisent la fermentation utilisent des tampons pour maintenir le pH dans une fourchette optimale.

Fonction des tampons

Comme le pH augmente, la vitesse à laquelle le composé tampon perd des ions hydrogène (protons) augmente, et bien que plus du composé tampon ait perdu ses protons, le pH de la solution ne change que légèrement. Lorsque le pH baisse, le processus inverse se produit; une plus grande fraction des molécules tampons ont accepté des protons, et à nouveau le tampon modère le changement de pH. Fondamentalement, le composé tampon aide à "absorber" l'excès d'acidité ou d'alcalinité. Le pH commencera seulement à changer de façon significative une fois que la plus grande partie du composé tampon aura été neutralisée ou «épuisée».