Az élőlények különféle anyagcsere folyamatokat hajtanak végre az energia megszerzése érdekében. Az ilyen folyamatok látható eredménye a transzformáció, amelyet a vegyületek körülményeinek és jellemzőinek változásaként határozunk meg. Bizonyára megfigyelted ezt a folyamatot a körülötted lévő számos eseményben, bár igaz, hogy nem minden lebomlási folyamat fermentatív, az az igazság, hogy amikor a tejtartályt hagytad a hűtőszekrényből, a baktériumok lactobacillus tette a dolgát, és egy anyagcsere-folyamat révén savanyúvá alakította a friss tejet. Egyébként ennek a reakciónak a termékei nem mindig kívánatosak, például az a pohár bor, amellyel elkísérte a vacsorát, a szőlőlé erjesztéséből származik.
Az erjesztés a cukrokat etilcsoportba tartozó termékekké (alkoholok) alakítja át, ezért az erjedési folyamat termékeinek „savanyú” érzékszervi jellemzői vannak.
Az erjedéstől a tejsavas erjedésig
Az erjesztés kémiai reakció, amelyet mikroorganizmusok (baktériumok) hajtanak végre, és Louis Pasteur tudós társította ezt a lebomlási folyamatot egyes élelmiszerekben a bakteriális hatás részeként. Az évek során a mikrobiológia területén végzett kutatások lehetővé tették annak megkülönböztetését, hogy a bekövetkezett erjedés típusa (amelyet a termékek határoznak meg) egy adott mikroorganizmus működésének eredménye. A most ránk néző esetben a tejsavas erjedést a rúd alakú mikroorganizmus határozza meg "Lactobacillus", és a glükóz lebontásának eredménye a tejsav és a szén-dioxid.
A tejsavas fermentációban a domináns reakciómechanizmus a egymást követő dehidrogénezés szerves anyagok, amelyek általában a cukrokhoz tartoznak, bár megfigyelhető a zsírsav reagensként való részvétele. Olyan reakciók halmaza fordul elő, amelyeket általános értelemben a következőképpen foglalhatunk össze:
Cukor = alkohol + szén-dioxid
Ez a reakció a kapott termékek mennyisége alapján osztályozható:
- Homolaktikus: A laktóz egyetlen termékre (tejsav) bomlik.
- Heterolaktikus: Ebben az esetben három terméket kapunk: tejsavat, etanolt és vizet.
A reakció kialakulását elősegítő feltételek:
Normál környezeti feltételek: Hőmérséklet 25 ° C-on és 1 atm nyomáson. Ezek a körülmények a baktériumok többségének kellemesek, ezért elmondható, hogy elősegítik fejlődésüket, vagyis az anyagcsere-reakciók végrehajtását táplálkozási igényeik kielégítése érdekében; növekedés; a salakanyagok (toxinok) kiválasztása vagy felszabadulása és a szaporodás. Mindezen tevékenységek átalakulással járnak.
Cukrok és szerves komponensek jelenléte: A szerves komponenseket ezek az organizmusok használják anyagcsere-folyamataik elvégzésére, előnyben részesítve a cukrokat, tejsavas erjedés esetén a jelenlévő komponenst laktóznak nevezik. A baktériumok olyan környezetben fejlődnek, ahol magas a cukor koncentrációja. Köznyelvben egyszerűen azt mondhatnánk, hogy a baktériumok imádják a cukrokat.
Páratartalom: Számos antibakteriális kezelés célja az ételek nedvességtartalmának korlátozása, mivel a nedvesség elősegíti a tejsav fermentációjához (és más bakteriális reakciókhoz) vezető számos állapotot. A nagyon alacsony nedvességtartalmú termék kevésbé érzékeny a baktériumok aktiválására.
Lactobacillusés annak hatása a tejsavas erjedésben
Ez a gram-pozitív nemzetség hosszúkás és rúdhoz hasonló baktériuma, amely előnyösen anaerob környezetben fejlődik ki, bár elviseli az oxigén jelenlétét.
Amikor kifejleszti a laktóz fermentációját, úgy gondolják, hogy nemcsak táplálkozási szükségleteinek kielégítése érdekében teszi ezt, hanem azt is, hogy bizonyos előnyben részesíti a savas környezetben való fejlődést. Ezt a jellemzőt a tudósok alkalmazták, akik elősegítik a tejsavas erjedést az élelmiszerek megőrzésének eszközeként, mivel a savas környezet korlátozza a legszörnyűbb kórokozó baktériumok fejlődését. A lactobacillus rend számos baktériuma vesz részt ebben a folyamatban:
- Lactobacillus bulgaricus.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus delbrueckii.
- Lactobacillus leichmannii.
Bár kissé következetlenül hangzik, az orvosok elősegítették a baktériumok bevitelét, mivel értékelték a bél baktériumflóra jótékony hatását. Állítólag segít visszajelzésében.
Laktóz fermentáció élelmiszer-tartósításban
Az erjesztés ősi módszer, amelyet az emberek a sürgősen át kell alakítani az élelmiszereket olyan termékekké, amelyek idővel eltartanak, és fejlesztésével igyekeztek elkerülni a szörnyű fertőzéseket gyomor, amely olyan időkben, amikor még nem alakult ki penicillin, halálos kimenetelű volt a lakosság számára. Így a különféle kultúrák fermentációs módszereket fejlesztettek ki, például az ázsiaiak népszerűsítették többféle recept kidolgozásában való felhasználásukat. Azonban nem voltak teljesen tisztában a folyamat lefutásával.
Louis Pasteur volt az, aki meghatározta az iránymutatásokat ennek a reakciónak a kialakulásához, megnyitva a természetvédelmi technikák fejlesztési terét. A tejsavas erjedés termékeként a következőket kapjuk:
- Tejerjesztés: Az ezt a fermentációt végző baktériumok energiájukat laktózból nyerik, ami a tej megsavanyodását eredményezi. Különböző termékeket lehet beszerezni, amelyek közül csak néhányat népszerűsítettek a kereskedelemben, azonban vannak különféle melléktermékek, amelyeket ipari szinten használtak. Az alvadt tej a fehérjék kicsapódásából származik.
- Zöldség erjesztése: Az ilyen típusú baktériumok a zöldségfélékre is hatással vannak. Azok, akik ezt a módszert használják, egy kis só hozzáadását javasolják a kórokozó baktériumok kialakulásának megállítása érdekében, azonban egyesek úgy vélik, hogy a só hatása kontraproduktív, mivel korlátozza a lactobacillus. Néhányan ezt a folyamatot zöldségpácolásnak ismerik.
- Fermentálás húsokban: A kolbászkészítés folyamata a tejsavas erjedés ezen a területén a legismertebb. Alkalmazható azonban más termékekre, például a halakra. Ebben az esetben a glikogén átalakul tejsavvá.