Acide propionique
Définition
L'acide propionique est l'un des nombreux acides monoprotiques faibles produits par les bactéries du sol lorsqu'elles fermentent la matière organique en l'absence d'oxygène. Cet acide organique liquide piquant incolore est produit dans certaines formes de fermentation et utilisé pour inhiber la croissance de moisissures dans le pain.
De l'acide propionique :
L'acide propionique est un liquide incolore avec une forte odeur rance. Il produit des vapeurs irritantes.
Explications
Les acides gras volatils (AGV) - principalement l'acide acétique, l'acide propionique et l'acide butyrique - ont une grande importance en tant que produits chimiques de base, et la production biologique de ces acides à partir de divers flux de déchets suscite une attention considérable.
Ce sont les principaux produits de l'acidogénèse, avec la cogénération de biohydrogène, et de plus, ils sont consommés pour la production de méthane CH4 dans le processus complet de digestion anaérobie. Actuellement, l'accent est mis sur la production de biogaz à partir de déchets PPI, qui doit être réorientée vers la production d'AGV. Ceci peut être réalisé en supprimant la méthanogenèse
Histoire
L'acide propionique a été décrit pour la première fois en 1844 par Johann Gottlieb, qui l'a trouvé parmi les produits de dégradation du sucre, et l'acide propionique dérivé de la fermentation a été observé pour la première fois par Strecker (1854) puis par Pasteur (1879) et Fitz (1879) sur divers sucres., alcool et substrats d'acide organique.
Ces observations ont abouti à la formulation de l'équation de Fitz (rendement en acide propionique de 54,8 % (p/p)) : 3 acide latique → 2 acide propionique + 1 acide acétique + 1 CO2 + H2O.
Fermentation
La fermentation de l'acide propionique est réalisée par plusieurs bactéries appartenant au genre Propionibacterium et à l'espèce Clostridium propionicum.
Pendant la fermentation de l'acide propionique, le sucre et le lactate peuvent être utilisés comme substrat initial. Lorsque le sucre est disponible, ces bactéries utilisent la voie EMP pour produire du pyruvate; le pyruvate est carboxylé en oxalacétate par le méthyl malonyl coenzyme-A (CoA), puis réduit en propionate via le malate, le fumarate et le succinate.
Les autres produits finaux de la fermentation propionique sont l'acide acétique et le CO2. En particulier, la fermentation d'acide propionique de 3 mol de glucose produit 4 mol d'acide propionique, 2 mol d'acide acétique, 2 mol de CO2 et 12 mol d'ATP. Lorsque le lactate est le substrat initial, la fermentation propionique entraîne la production de 2 mol d'acide propionique, 1 mol d'acide acétique et 1 mol de CO2.
Dans ce processus, 1 mol d'ATP est générée pour neuf atomes de carbone, et à cause de cela, les bactéries propioniques se développent généralement très lentement.
Les habitats naturels typiques de Propionibacterium sont le rumen, le tractus intestinal des animaux et la peau des mammifères. Propionibacterium colonise également le fromage pendant la maturation.
Alors que l'activité métabolique de Propionibacterium doit être évitée lors de la maturation de la grande majorité des fromages, elle est requise pour la fabrication de certains produits typiques, comme l'Emmental. Dans ce fromage de type suisse, deux fermentations successives interviennent. Lors de sa fabrication, les bactéries lactiques transforment le lactose en lactate, puis lors de la maturation, les bactéries propioniques transforment le lactate en acide propionique, acide acétique et CO2.
Le CO2 est responsable de la formation des "yeux" et l'acide propionique favorise la saveur typique de noisette de ce fromage de type suisse. La possibilité d'utiliser le lactate est particulièrement pertinente pour la distribution écologique des bactéries fermentant l'acide propionique, qui peuvent utiliser le produit final de la fermentation lactique.
Synonymes, antonymes
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La fermentation propionique transforme le lactate issu de la réduction du pyruvate est transformé en propionate, en acétate et en CO2.
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