Процесс производства сыров типа Маасдам или Эмменталь, отличающихся крупными отверстиями («глазками»), является длительным и сложным.

Для получения 1 кг такого сыра требуется около 10 кг молока. Свежее молоко подвергают пастеризации, затем вносят закваску, содержащую молочнокислые бактерии (осуществляющие гомоферментативное молочнокислое брожение), а также пропионовокислые бактерии. После этого массу прессуют, формируют и оставляют на длительное созревание. Этот процесс может продолжаться до 18 месяцев. За это время вся лактоза (её содержание составляет примерно 1% от массы исходного молока) расщепляется под действием фермента лактазы молочнокислых бактерий, а образовавшаяся глюкоза далее превращается в молочную кислоту.

Лактоза + H₂O → Глюкоза + Галактоза
Глюкоза → 2 Молочная кислота

Затем молочная кислота используется пропионовокислыми бактериями и подвергается дальнейшему брожению по уравнению:

3 Молочная кислота → 2 Пропионовая кислота + 1 Уксусная кислота + 1 CO₂ + H₂O

Образующийся углекислый газ выделяется постепенно и неравномерно, благодаря чему в сыре формируются характерные крупные и редкие «глазки».

Рассчитайте, какой объём углекислого газа выделится в процессе созревания одной головки сыра Эмменталь массой 80 кг. Все промежуточные вычисления выполняйте с точностью до десятых. Ответ выразите в литрах и округлите до целого значения.

Порядок выполнения задания:
1) составьте общую схему превращения лактозы в углекислый газ, учитывая стехиометрические коэффициенты всех этапов;
2) рассчитайте массу и количество вещества (моль) лактозы, содержащейся в объёме молока, необходимом для производства заданной головки сыра. Используя данные, выполните задания (a–c):
a) определите количество вещества (моль) молочной кислоты, которое образуется из всей лактозы при созревании головки сыра массой 80 кг;
b) определите количество вещества (моль) углекислого газа, выделяемого пропионовокислыми бактериями;
c) рассчитайте объём (l) углекислого газа, выделившийся в процессе созревания сыра.
Справочные данные: молярная масса лактозы — 342 г/моль, глюкозы и галактозы — 180 г/моль, молочной кислоты — 90 г/моль; молярный объём газа — 22,4 л/моль. Все промежуточные вычисления выполняйте с точностью до десятых. Ответ округлите до целого значения. Все реакции проходят в нормальных условиях.


Внимание! Данная письменная работа является заданием с развёрнутым ответом. Поэтому способ решения и все соответствующие им расчёты следует последовательно записать в лист ответов.