Question

、

［27］ですが、［26］より導いたαの値を求め、α＝50を明らかにするところまでは理解できるのですが、これを用いて乳酸発酵した割合を求める過程がよくわからないため、教えていただきたいです。

化学
第5問 食品中の成分に関する次の問い (問1問2)に答えよ。 (配点20)
a
二糖であるラクトースの水溶液に乳酸菌を加えると,式(1) の反応により, ラ
クトースが加水分解され、単糖であるグルコースとガラクトースが生じる。 さ
らに,これらの単糖は,式(2)の反応により乳酸に変化し,水溶液は酸性を示す。
式 (2) の反応は, 乳酸発酵とよばれる。
C12H22O11 + H2O
ラクトース
C6H12O6
2CH3CH (OH)COOH
乳酸
乳酸の電離定数を Ka とすると, Ka は式 (3) で表される。
Ka=
C6H12O6 + C6H12O6
グルコース ガラクトース
[CH3CH (OH)COO-] [H+]
[CH3CH (OH)COOH]
a=
これに関する次の問い (ab) に答えよ。
=1.6×10mol/L
HO
(1)
乳酸水溶液中での乳酸の電離度をα とすると, α は式 (4) で表される。
a
[CH3CH (OH)COO-]
[CH3CH (OH)COOH] + [CH3CH (OH)COO
(2)
(3)
(4)

化学
b 牛乳からラクトースを分離し、水に溶かして 1.6×10mol/Lのラクトー
ス水溶液100mLとした。 これに乳酸菌を作用させて放置すると, ラクトー
スの加水分解により生じた単糖が乳酸発酵し,水溶液のpH が 3.8 ([H+]=
1.6×10mol/L)になった。 ラクトースの加水分解により得られた単糖のう
乳酸発酵した割合は何%か。 最も適当な数値を、次の①~④のうちか
ら一つ選べ。 ただし, ラクトースの加水分解は完全に進行し,乳酸発酵では
式 (2) の反応のみが起こったものとする。 また, H+ は乳酸の電離によっての
み生じるものとし, 乳酸菌を加えても水溶液の体積は変化しないものとする。
27 %

生じた単糖のモル濃度は,
1.6×10mol/L×2=3.2×10mol/L
単糖のうち、乳酸発酵した割合をx (%) とすると, 発酵後の乳
酸のモル濃度について,
3.2×10mol/Lx- -×2=3.2×10-mol/L
Ka=
x=50(%)
なお、乳酸のモル濃度c (mol/L) は,次のように求めることも
できる。
*HTOOD (HO) HO
乳酸は, CH3CH (OH) COOH またはCH3CH (OH) COOとして
存在しているので,
x
100
c = [CH3CH (OH)COOH] + [CH3CH (OH) COO-]
[CH3CH (OH)COO-] [H+], 100 H40
[CH3CH (OH)COOH]
1.6×10mol/L= [CH3CH (OH)COO-] x1.6×10-mol/L
[CH3CH (OH)COOH]
[CH3CH (OH)COOH]=[CH3CH (OH)COO-]
よって,
OLHO HOT
[H+]=1.6×10mol/Lより、
9
HQ) HO HO
また、乳酸の電離の反応式より,
104-
[CH3CH (OH)COO-] = [H+]=1.6×10mol/Lなので,
[CH3CH (OH)COOH]=[CH3CH (OH)COO-]
=3.2×10mol/L
=1.6×10mol/L
c=1.6×10mol/L+1.6×10mol/L
(Tom当準)
IND
(HO) HO HO
04
27
3
問2 タンパク質の濃度測定 (吸光光度法)
a問題文に記されている内容をまとめると,次のとおりであ
る。
THE

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