Các sinh vật thực hiện các quá trình trao đổi chất khác nhau để thu được năng lượng. Kết quả có thể nhìn thấy của các quá trình như vậy là biến đổi, được định nghĩa là sự thay đổi các điều kiện và đặc tính của các hợp chất. Bạn chắc chắn đã quan sát thấy quá trình này trong nhiều sự kiện xung quanh mình, mặc dù đúng là không phải tất cả các quá trình thoái hóa đều là lên men, sự thật là thời điểm bạn để hộp sữa ra khỏi tủ lạnh, vi khuẩn trực khuẩn đã làm điều của mình, và thông qua một quá trình trao đổi chất đã biến sữa tươi của bạn thành chua. Nhân tiện, các sản phẩm của phản ứng này không phải lúc nào cũng không mong muốn, ví dụ, ly rượu vang mà bạn dùng cùng bữa tối đến từ quá trình lên men của nước ép nho.
Quá trình lên men biến đổi đường thành các sản phẩm thuộc nhóm ethyl (rượu), đó là lý do tại sao các sản phẩm của quá trình lên men có đặc điểm cảm quan “chua”.
Từ lên men đến lên men lactic
Lên men là một phản ứng hóa học được thực hiện bởi vi sinh vật (vi khuẩn), và chính nhà khoa học Louis Pasteur đã liên kết quá trình phân hủy này trong một số loại thực phẩm như là một phần của hoạt động của vi khuẩn. Qua nhiều năm, nghiên cứu trong lĩnh vực vi sinh đã giúp phân biệt được rằng kiểu lên men xảy ra (được xác định bởi các sản phẩm) là kết quả của hoạt động của một vi sinh vật cụ thể. Trong trường hợp mà chúng ta quan tâm hiện nay, quá trình lên men lactic, được xác định bởi vi sinh vật hình que "Lactobacillus", và kết quả của sự phân hủy glucose là axit lactic và carbon dioxide.
Cơ chế phản ứng chủ yếu trong quá trình lên men lactic là dehydrogenation liên tiếp của các chất hữu cơ, thường thuộc về đường, mặc dù có thể quan sát thấy trường hợp tham gia như một chất phản ứng của axit béo. Một tập hợp các phản ứng xảy ra mà theo nghĩa chung, chúng ta có thể tóm tắt như sau:
Đường = Rượu + Carbon Dioxide
Phản ứng này có thể được phân loại theo lượng sản phẩm tạo ra:
- Homolactic: Lactose phân hủy thành một sản phẩm duy nhất (axit lactic).
- Heterolactic: Trong trường hợp này, thu được ba sản phẩm: axit lactic, etanol và nước.
Các điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của phản ứng là:
Điều kiện môi trường tiêu chuẩn: Nhiệt độ ở 25 ºC và áp suất 1 atm. Những điều kiện này là dễ chịu đối với hầu hết các vi khuẩn, vì vậy có thể nói rằng chúng thúc đẩy sự phát triển của chúng, tức là, thực hiện các phản ứng trao đổi chất để thỏa mãn nhu cầu dinh dưỡng của chúng; tăng; bài tiết, hoặc thải các chất cặn bã (chất độc) và sinh sản. Tất cả các hoạt động được đề cập này liên quan đến một sự chuyển đổi.
Sự hiện diện của đường và các thành phần hữu cơ: Các thành phần hữu cơ được những sinh vật này sử dụng để thực hiện các quá trình trao đổi chất của chúng, đường được ưu tiên hơn, trong trường hợp lên men lactic, thành phần có mặt được gọi là lactose. Vi khuẩn phát triển mạnh trong môi trường có nồng độ đường cao. Theo ngôn ngữ thông tục, chúng ta có thể nói đơn giản rằng vi khuẩn rất thích đường.
Độ ẩm: Nhiều phương pháp điều trị kháng khuẩn tìm cách hạn chế độ ẩm của thực phẩm, vì nó thúc đẩy nhiều điều kiện dẫn đến quá trình lên men axit lactic (và các phản ứng của vi khuẩn khác). Một sản phẩm có độ ẩm rất thấp sẽ ít bị ảnh hưởng bởi sự hoạt động của vi khuẩn.
Lactobacillusvà hoạt động của nó trong quá trình lên men lactic
Nó là một loại vi khuẩn thuộc giống gram dương, dài và tương tự như hình que, chúng phát triển tốt hơn trong môi trường yếm khí, mặc dù nó có thể chịu được sự hiện diện của oxy.
Khi nó phát triển quá trình lên men lactose, người ta tin rằng nó làm như vậy không chỉ để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của nó, mà còn xác định một sở thích nhất định để phát triển trong môi trường axit. Đặc tính này đã được các nhà khoa học sử dụng, những người thúc đẩy quá trình lên men lactic như một phương tiện bảo quản thực phẩm.vì môi trường axit hạn chế sự phát triển của nhiều loại vi khuẩn gây bệnh khủng khiếp nhất. Có một số vi khuẩn thuộc bậc lactobacillus tham gia vào quá trình này:
- Lactobacillus bulgaricus.
- Lactobacillus casei.
- Lactobacillus delbrueckii.
- Lactobacillus leichmannii.
Mặc dù nghe có vẻ hơi mâu thuẫn nhưng các bác sĩ đã khuyến khích việc tiêu thụ các sản phẩm có vi khuẩn này, vì tác dụng có lợi đối với hệ vi khuẩn đường ruột đã được đánh giá. Nó được cho là để giúp chúng tôi phản hồi của bạn.
Lên men lactose trong bảo quản thực phẩm
Lên men là một phương pháp cổ xưa, được phát triển bởi con người trước khi nhu cầu cấp thiết để biến thực phẩm thành các sản phẩm sẽ tồn tại theo thời gian, và sự phát triển của nó nhằm tìm cách tránh nhiễm trùng khủng khiếp dạ dày, trong thời kỳ penicillin chưa được phát triển, đã gây tử vong cho người dân. Do đó, các nền văn hóa khác nhau đã phát triển các phương pháp lên men, ví dụ, người châu Á đã phổ biến việc sử dụng chúng trong việc phát triển nhiều công thức nấu ăn. Tuy nhiên, họ không nhận thức đầy đủ về quá trình đang chạy như thế nào.
Chính Louis Pasteur là người đã thiết lập các hướng dẫn cho sự phát triển của phản ứng này, mở ra lĩnh vực phát triển của các kỹ thuật bảo tồn. Là một sản phẩm của quá trình lên men lactic, chúng tôi thu được những thứ sau:
- Lên men sữa: Các vi khuẩn thực hiện quá trình lên men này lấy năng lượng từ lactose, dẫn đến quá trình axit hóa sữa. Có thể thu được nhiều sản phẩm khác nhau, trong đó chỉ một số sản phẩm đã được phổ biến thương mại, tuy nhiên, có nhiều sản phẩm phụ khác nhau đã được sử dụng ở cấp độ công nghiệp. Sữa đông lại là kết quả của sự kết tủa các protein.
- Lên men rau: Vi khuẩn loại này cũng có hoạt động trên rau. Những người sử dụng phương pháp này đề nghị thêm một chút muối, để ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, tuy nhiên, một số người cho rằng hành động của muối là phản tác dụng vì nó cũng hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. trực khuẩn. Một số người biết quá trình này như là ngâm rau.
- Lên men trong các loại thịt: Quá trình sản xuất xúc xích được biết đến nhiều nhất trong lĩnh vực lên men lactic. Tuy nhiên, nó có thể áp dụng cho các sản phẩm khác như cá. Trong trường hợp này, glycogen được chuyển hóa thành axit lactic.