Elmagyarázzuk, mi az erjesztés, milyen erjesztési módok alkalmazhatók, és milyen felhasználási területei vannak.
Mi az a fermentáció?
Az erjedés egy folyamat oxidáció nem teljes, nem igényel oxigént, és ennek eredményeként szerves anyagot termel. Ez egy katabolikus típusú folyamat, vagyis az átalakulás molekulák összetett és egyszerű molekulák és azok generálása kémiai energia formájában ATP (Adenozin-trifoszfát).
Az erjedés egy folyamatból áll glikolízis (a glükózmolekula lebomlása), amely piruvátot (piruvicsavat) termel, és hiányzik az oxigén receptor a elektronok A keletkezett maradék NADH (nikotin-adenin-dinukleotid) szerves anyagot használ, amelyet redukálni kell ahhoz, hogy a NADH-t NAD+-tá újraoxidálja, végül a kiindulási szubsztrát származékát kapja, amely oxidálódik. A végső anyagtól függően az erjesztés különböző típusai lesznek.
Ezt a folyamatot Louis Pasteur francia kémikus fedezte fel, aki "levegő nélküli életként" írta le.La vie sans l'air), mivel oxigén hiányában is végrehajtható mikroorganizmusok mint a baktériumok, élesztő, vagy egyes metazoanok és protisták. Ebben a folyamatban tehát sem a mitokondriumok sem a sejtlégzés folyamatához kapcsolódó struktúrákat.
Összehasonlítva a aerob légzés, az erjedés nem a módszer nagyon hatékony energiaforrás: csak 2 ATP molekula termelődik elfogyasztott glükózmolekulánként, míg a légzés 36-38.
Ezt a folyamatot azonban különféle sejteket szervezetünkben, hogy fedezze az oxigénhiány pillanatait, ami a glükózt fermentáló izomsejtekben történik, amikor az oxigénbevitel nem elegendő a légzés folytatásához.
A fermentáció típusai
Az erjesztési folyamat végén nyert anyag szerint a következőkre oszthatjuk:
- Alkoholos erjesztés. Ez egy főként élesztőgombák által végrehajtott folyamat, amelynek során bizonyos cukrokból bizonyos mennyiségű alkohol-etanolt állítanak elő, szén-dioxid és ATP. Ez az alkoholtartalmú italok előállításának folyamata.
- Ecetes erjesztés. A nemzetséghez tartozó baktériumok tulajdona Acetobacter, etil-alkoholt alakít át ecetsav, vagyis az ecetben lévő alkohol. Ez azonban egy aerob folyamat, ezért előfordulhat a borokban, amelyek ki vannak téve a levegő.
- Tejsav erjesztés. A glükóz részleges oxidációjából áll, amelyet tejsavbaktériumok vagy állati izomsejtek hajtanak végre (amikor elfogy a légzéshez szükséges oxigén). Ez a folyamat ATP-t termel, de melléktermékként tejsavat termel, amely az izomfáradtság fájdalmas érzését okozza, amikor felhalmozódik.
- Vajsav erjesztés. Abból áll, hogy a glükózt vajsavvá és gázzá alakítják, amely utóbbi jellegzetesen kellemetlen szagot ad. Jellemzően a nemzetséghez tartozó baktériumok végzik Clostridium és laktóz jelenlétét igényli.
- Butándiol fermentáció. Ez a tejsavas fermentáció egy változata, amelyet az Enterobacteriaceae hajt végre, amelyek felszabadítják szén-dioxid és butándiolt, színtelen és viszkózus alkoholt termelnek.
- Propionos fermentáció. Ebben folyamat beavatkozni a ecetsav, szén-dioxid és borostyánkősav. Mindegyikből nyerik propionsavat, a anyag maró, szúrós szagú.
A fermentáció felhasználása
A borok előállítási eljárást igényelnek, amelyben alkoholos erjesztést alkalmaznak.
Sok mesterséges iparág kihasználja az erjesztést bizonyos anyagok előállítására. Például be élelmiszeripar sajtoknál propionos erjesztési folyamatokat végeznek, vagy sokféle ehető élelmiszer tartósításánál alkalmazzák a tejsav jelenlétét, amely a tejsavas erjedés miatt tartósítószerként működik.
Valami hasonló történik az alkoholiparban, mind a borok, a sörök vagy más típusú likőrök esetében, amelyek olyan gyártási folyamatot igényelnek, amelyben az alkoholos erjedés beavatkozik. Másrészt, ha néhány likőrt, például bort, hosszabb ideig fedetlenül hagyunk, a hozzáadott oxigén beindítja az ecetsavas erjedést, és az ital ecetessé válik.