Innehåll
- Jästens och bakteriens roll i jäsning
- Alkoholisk jämfört med mjölksyrafermentering
- Effekter av mjölksyra på kroppen
De två vanligaste typerna av jäsning är alkoholhaltig och mjölksyrafermentering.
Medan alkoholhaltig jäsning kan vara den mest välkända (och ses i många livsmedel och drycker, som vin, öl, jästte, bröd och korv), anses mjölksyrajäsning vara den äldsta. Fermenterade livsmedel, som ost, yoghurt, kefir, surkål och inlagd mat har hittats i nästan alla kulturer över hela världen, med tusentals år tillbaka.
För att jämföra och kontrastera mjölksyrafermentering och alkoholhaltig fermentering är båda oxidationsreduktionsreaktioner och involverar glykolys.
Fermentering av alkohol förekommer i mikroorganismer som jäst och omvandlar glukos till energi, som frigörs som koldioxid. Den resulterande biprodukten kallas etanol (även känd som etylalkohol eller helt enkelt alkohol). Mjölksyrafermentering förekommer i vissa bakterier, jäst- och muskelceller och omvandlar glukos till energi. Dess biprodukt är laktat. Mjölksyrajäsning används också i livsmedelsindustrin, som använder mjölksyrabakterier.
Jästens och bakteriens roll i jäsning
Alkoholjäsning innebär ofta Saccharomyces cerevisiae, (allmänt känt som bakarjäst), som härleder sitt namn från socker (sackaro), svamp (myces) och öl (cerevisiae). Jästfermentering, som går tillbaka till den neolitiska perioden, är avgörande för processerna för produktion av öl, vin, bröd och biobränsle.
Fermentering innebär införandet av ett antal mikrober som ökar nivån av syra eller alkohol; S. cerevisiae jäsning omvandlar stärkelse till enkla sockerarter, som jästen sedan konsumerar för att skapa koldioxid och alkohol.
Enkelt uttryckt, jäst ravnar på socker när cellerna reproduceras. Cellerna fortsätter att reproducera tills allt socker har konsumerats och jästen spenderats; jäst sätter sig sedan ner på behållarens botten. Denna process är densamma oavsett om slutresultatet är alkohol eller biobränsle.
Lactobacillus är de vanligaste bakterierna som används vid mjölksyrafermentering. Det socker som finns i fruktprover producerar naturligtvis mjölksyra, vilket sänker pH och minskar antalet mikroorganismer som kan växa. Detta bevarar effektivt mat. Detta används vanligtvis vid betning och vid produktion av yoghurt och jästmat såsom surkål och kimchi.
Mjölksyrabakterier finns naturligt i vissa livsmedel och används huvudsakligen som "förrätter", vilket innebär att de får jäsningsprocessen igång. Kolhydraterna som redan finns i maten håller reaktionen igång. Det är därför ostar som har ”åldrats” under olika tid har olika smaker.
Alkoholisk jämfört med mjölksyrafermentering
Alkoholfermentering är en kemisk reaktion som använder jäst och socker för att producera energi, som du kan se som lösningen bubblar; det kan vara aerobt eller anaerobt (arbeta i närvaro eller frånvaro av syre). Efter avlägsnande av koldioxid reduceras den resulterande acetaldehyden till bildning av etanol. Jäst kan inte metabolisera etanol; när det gäller överordnade celler är det en avfallsprodukt.
Du kan definiera mjölksyrafermentering som den process som sker efter glykolys i anaerob andning. Ett enzym som kallas laktatdehydrogenas uppmanar en reaktion att starta glykolys och bildar laktat under processen.
Detta laktat protonerar till mjölksyra och fortsätter att ackumuleras i muskelceller tills syre återinförs och aerob andning återgår. ("Protonat" betyder att lägga till en proton till en annan atom eller molekyl, vilket skapar en bindning och omvandlar laktatet till en syra.) Laktisk jäsning sker genom anaerob andning, som uppstår när det saknas syre i en organisme. Detta förhindrar muskler från att få energi från cellulär andning.
Primärt skiljer sig mjölksyrafermentering från etylalkoholfermentering genom att mjölksyra, snarare än etanol, är den resulterande biprodukten. När de utsätts för syre bryts mjölksyramolekyler ned i koldioxid och vatten. När den används i livsmedelsproduktion bryter denna mjölksyra ned socker, vilket förhindrar att mat förstörs.
Alkoholfermentering kan ske i miljöer både med och utan syre, med olika resultat.
Effekter av mjölksyra på kroppen
Svårighet i musklerna som upplevs efter träning orsakas av mjölksyrauppbyggnad. Med regelbunden aktivitet kan lungorna hålla jämna steg med kroppens syrebehov, men under träning krävs mer energi. Detta lämnar syre i bristen, så anaerob andning börjar. Detta är inte lika effektivt som aerob andning och processen resulterar i produktion av mjölksyra.
Även om det ofta betraktas som avfall, återvinns sedan mjölksyra genom levern där den omvandlas tillbaka till glukos. I vissa fall kan en uppsamling av mjölksyra orsaka illamående, andningssvårigheter och svaghet. När kroppen inte har tid att återhämta sig kan urinsyrakristaller byggas upp på leder och orsaka smärta som kallas gikt.