La differenza fondamentale tra ossidazione e fermentazione dipende dal tipo di reazione chimica. L'ossidazione è il processo chimico mediante il quale un composto subisce l'ossidazione in presenza di ossigeno mentre la fermentazione è il processo chimico di produzione di acidi, alcoli e anidride carbonica dagli zuccheri in assenza di ossigeno.
L'ossidazione e la fermentazione sono processi biochimici. Si trovano naturalmente negli organismi viventi sotto l'influenza di enzimi e altri cofattori. Al giorno d'oggi, entrambe queste reazioni naturali partecipano alla produzione su scala industriale di molecole biologiche. Pertanto, comprendere questi processi e distinguerli è di grande importanza. Quindi, questo articolo si concentra sulla discussione della differenza tra ossidazione e fermentazione.
Cos'è l'ossidazione?
L'ossidazione è un'importante reazione biologica che avviene principalmente negli organismi aerobici. Implica l'assorbimento di ossigeno da parte di un composto per trasformarsi in un composto diverso. Le ossidasi sono i principali enzimi che catalizzano la reazione di ossidazione. L'ossidazione del materiale biologico può essere spontanea o controllata. Inoltre, l'ossidazione dei materiali può comportare effetti positivi e negativi in base al tipo di materiale ossidato. Può anche avvenire tramite una reazione a stadio singolo utilizzando un solo enzima o può essere una reazione a più stadi che coinvolge molti enzimi.
L'ossidazione svolge un ruolo importante nella maggior parte delle vie metaboliche negli organismi di livello superiore. Le vie che subiscono l'ossidazione coinvolgono la fosforilazione ossidativa per la produzione di ATP e la beta-ossidazione degli acidi grassi per la produzione di Acetil Co A.
Figura 01: Beta ossidazione dell'acido linoleico
Inoltre, l'ossidazione è un processo importante nella produzione di tè pregiato. Invece di svolgere la fermentazione, l'ossidazione gioca un ruolo importante in quanto non esaurisce i polifenoli nella pianta. Pertanto, la conservazione dei polifenoli nel tè non danneggerà la qualità del tè. Nella produzione del tè, l'enzima noto come polifenolo ossidasi è di grande importanza. Quando i metaboliti noti come catechine nel tè entrano in contatto con l'ossigeno, l'ossidasi inizia ad agire, producendo polifenoli di peso molecolare più elevato. Questi polifenoli sono quindi in grado di aggiungere aroma e colore al tè nero. Tuttavia, nella produzione del tè, l'ossidazione avviene in condizioni controllate, che differenziano tra le diverse varietà di tè.
Cos'è la fermentazione?
La fermentazione è il processo che avviene in condizioni anaerobiche. Pertanto, si verifica in assenza di ossigeno molecolare. Molti microbi, piante e cellule muscolari umane sono in grado di subire la fermentazione. Durante la fermentazione avviene la conversione delle molecole di zucchero in alcoli e acidi. La reazione chimica trova grande impiego nella produzione industriale di prodotti lattiero-caseari, prodotti da forno e bevande alcoliche.
Figura 02: Fermentazione con etanolo
Nel contesto naturale, ci sono due tipi principali di fermentazione, che richiedono entrambi il coinvolgimento di enzimi. Questi due processi sono la fermentazione dell'acido lattico e la fermentazione dell'etanolo. Nella fermentazione dell'acido lattico, la conversione della parte dello zucchero piruvato in acido lattico avviene sotto l'influenza dell'acido lattico deidrogenasi. La fermentazione dell'acido lattico si verifica principalmente nei batteri e nei muscoli umani. L'accumulo di acido lattico nei muscoli umani porta all'insorgenza di crampi. La fermentazione dell'etanolo avviene principalmente nelle piante e in alcuni microbi. Gli enzimi acetaldeide decarbossilasi ed etanolo deidrogenasi facilitano questo processo.
Quali sono le somiglianze tra ossidazione e fermentazione?
- L'ossidazione e la fermentazione sono processi biochimici che possono produrre energia nei sistemi viventi.
- Entrambi i processi richiedono il coinvolgimento di enzimi.
- Inoltre, questi processi partono da un composto organico. Quindi, l'inizio di entrambi i processi avviene in presenza di composti organici.
- Inoltre, sono processi naturali che avvengono negli organismi viventi; tuttavia, attualmente, sono utilizzati in molti processi industriali.
Qual è la differenza tra ossidazione e fermentazione?
I due termini ossidazione e fermentazione sono chiaramente due processi distinti che avvengono negli organismi viventi. Tuttavia, entrambi i processi possono generare energia anche se il processo chimico alla base dei due termini è diverso. L'ossidazione si riferisce all'ossidazione di un composto in presenza di enzimi e ossigeno molecolare mentre la fermentazione si riferisce alla trasformazione di zuccheri in acidi e alcoli in presenza di enzimi e assenza di ossigeno molecolare. Quindi, questa è la differenza chiave tra ossidazione e fermentazione.
Inoltre, anche il tipo di enzimi utilizzati durante le reazioni è una differenza tra ossidazione e fermentazione. Le ossidasi catalizzano le reazioni di ossidazione mentre l'acido lattico deidrogenasi, l'acetaldeide decarbossilasi e l'etanolo deidrogenasi catalizzano la fermentazione. Inoltre, hanno una vasta gamma di applicazioni nel settore. L'ossidazione è importante nell'industria del tè per la produzione di polifenoli; negli organismi aerobici è necessario per la produzione di energia. D' altra parte, la fermentazione è importante in molti processi industriali come l'industria lattiero-casearia, l'industria dei prodotti da forno e l'industria dell'alcol, per generare energia nei muscoli che si allenano, ecc. Pertanto, gli usi portano un'ulteriore differenza tra ossidazione e fermentazione.
Riepilogo – Ossidazione vs Fermentazione
Riassumendo la differenza tra ossidazione e fermentazione, l'ossidazione è la perdita di elettroni da un composto per formare un altro composto in presenza di enzimi e ossigeno molecolare mentre la fermentazione è il processo di trasformazione di porzioni zuccherine in acidi e alcoli nel assenza di ossigeno. Entrambi i processi svolgono ruoli importanti in diversi processi industriali, anche se in alcuni casi vengono interpretati erroneamente. La maggior parte dei microbi in grado di eseguire le reazioni biochimiche di ossidazione e fermentazione sono fondamentali nello sviluppo dei processi di produzione industriale basati sulla biotecnologia.
