Mayada hangi fermantasyon gerçekleşir

Mayada Ne Tür Fermantasyon Gerçekleşir?

Maya, çeşitli fermantasyon türlerinde hareket edebilir. Bunlar birincil, ekzotermik ve alkollü fermantasyonu içerir. Alkolsüz ürünler arasında ekmek, kahve, gazlı içecekler ve kefir de bulunur. Maya ayrıca biyoyakıtların ve kimyasalların fermantasyonunda da rol oynar. Ayrıca çeşitli gıdalarda doğal bir koruyucu görevi görebilir. Aşağıda, farklı fermantasyon türleri ve bunların ürünler üzerindeki etkilerine genel bir bakış yer almaktadır.

Ekzotermik fermantasyon

Aerobik solunumda, glikoz ATP oluşturur ve atık ürünleri serbest bırakır. Ekzotermik fermantasyonda glikoz, maya hücreleri tarafından etil alkole dönüştürülür. Aksine, bakteriler oksijensiz alkol üretir. Her iki fermantasyon türü de ökaryotik ve prokaryotik hücrelerin sitoplazmasında meydana gelir. Ekzotermik fermantasyon, elektron transferi yoluyla ısı üretir. Bununla birlikte, mayanın neden glikozu fermente ettiği tam olarak anlaşılamamıştır, ancak öyledir.

Fermantasyon işleminin sıcaklığı önemlidir çünkü mayaların enzimleri sadece belirli bir sıcaklık aralığında çalışır. Sıcaklıklar çok yüksek olduğunda, mayayı fazla çalıştırırlar ve daha az şeker üretirler. Yüksek sıcaklıklar tehlikelidir çünkü maya hücre zarlarına zarar verebilirler. Neyse ki, bu sorunları ortadan kaldırmak ve tutarlı sonuçları garanti etmek için sıcaklık kontrollü fermantasyon sistemleri mevcuttur. Sıcaklık ne kadar yüksek olursa, maya o kadar fazla ısı üretir. Ve mayalar aşırı yüksek sıcaklıklarda yaşayamadıklarından, en iyi sıcaklık aralıkları beş ile on santigrat derece arasındadır.

Yüksek sıcaklıklar fermantasyon sürecini hızlandırırken, maya tarafından üretilen istenmeyen yan ürünleri de artırabilir. Bu yan ürünlerden bazıları, kötü tatlarla ilişkilendirilen kükürt türevi bileşiklerdir. Kokuları çürük yumurta, pişmiş lahana ve hatta çöplüklere benzer. Böylece fermantasyon sürecinizi izlemenin ne kadar önemli olduğunu görebilirsiniz. Ek olarak, yüksek sıcaklıklar, her ikisi de bira için istenen nitelikler olan daha yüksek alkol ve karbondioksit içeriğine neden olabilir.

Düşük sıcaklıkta fermantasyon, mayanın bir gecikme aşamasına ulaşmasına neden olur. Bu gecikme süresi uzar. Ayrıca mayanın büyümesi yavaşlar. Genellikle halsiz veya “sıkışmış” olarak adlandırılırlar. Bunun nedeni, karbonhidrat rezervlerini kullanmaları ve metabolizmalarını kapatmalarıdır. Başka bir deyişle, yavaş fermantasyon çok yavaştır. Bunun nedeni, mayanın etanol yapmak için çok az şeker kullanmasıdır.

Şarabı fermente ederken sıcaklığı düşük tutmak önemlidir. Yüksek sıcaklıklar uçucu aromatikleri yok edecek ve düşük sıcaklıklar meyvemsi ve uçucu aromaları koruyacaktır. Daha yüksek sıcaklıklar pişmiş tatlara yol açabilir. Mayanın çok fazla ısıya maruz kaldığı bir fermantasyon şarabı mahvedebilir. Beyaz şarap için en iyi sıcaklık 45-60 derece F arasındadır. Ancak, meyvemsi ve uçucu aromaları korumak için fermantasyon işlemi daha düşük bir sıcaklıkta yapılmalıdır.

Birincil fermantasyon

Alkolik fermantasyon süreci öncelikle, aynı zamanda bira yapımında en önemli ajan olan Saccharomyces cerevisiae türü tarafından gerçekleştirilir. Bu tür, çeşitli fermantasyon endüstrilerinde mikrobiyal başlatıcılar için kullanılır ve anaerobik koşullar altında meyve ve meyve suyu fermantasyonunda baskındır. Meyve yüzeylerinde ve ağaç dışkılarında düşük difüzyon seviyeleri ile ekolojik dağılımı tartışmalıdır.

Fermantasyon işlemi, şıradaki şekerler karışıma eklendiğinde başlar. Maya, şekerleri etanol ve karbondioksite ayırır. Karbondioksit daha sonra karışımdan kaçarak biranın köpürmesine neden olur. İlk fermantasyon adımı, kimyasal reaksiyonun başlangıcında şeker ve su oranlarını ölçmektir. Bunu yaparak Lavoisier, şekerlerin yaklaşık üçte ikisinin alkole dönüştüğünü ve kalan üçte birinin oksitlendiğini tahmin edebildi.

Bu yöntem, başlangıç ​​kültürlerinin hazırlanmasını, mayalama kaplarının şıra ile doldurulmasını, mayaların bir kültür ortamı ile aşılanmasını, fermantasyonun yönetilmesini, işlemin durdurulmasını ve istenen alkol seviyesinin test edilmesini içeren bir dizi adım uygular. Bu süreçte kullanılan mayalar öncelikle bir maya türü olan Saccharomyces cerevisiae’dir ve kültür ortamı olarak sulu bir monosakarit kullanır. İşlem genellikle aerobik koşullar altında gerçekleştirilir, ancak ham maddelerin oksijene maruz kalmadığı anaerobik koşullarda da gerçekleşebilir. Mayalar, piruvat molekülleri üreterek alkol fermantasyonu gerçekleştirir. Mayalar bir EMP yolu kullanırken, Zymomonas ED yolunu kullanır.

Mayadaki fermantasyon süreci, insan kas hücrelerinde meydana gelene benzer. Vücudumuz karbonhidratlardan enerji elde etmek için fermantasyonu kullanır. Örneğin oksijen insan için hayati bir besin maddesidir. Akciğerlerimizi doldurur ve vücudumuza yakıt sağlamak için kullanılan kan dolaşımımıza girer. Bu süreç aynı zamanda vücudumuzun ATP (enerji) üretmesine yardımcı olur.

Laktik asit fermantasyonu

Laktik asit fermantasyonu, glikozu birçok gıdanın üretiminde kullanılan bir kimyasal olan laktik asitlere dönüştürmek için bakterileri kullanan bir süreçtir. Lactobacillus ticari olarak en önemli laktik asit fermente eden bakteri cinsi olsa da, maya ve diğer mikroorganizmalar da işlemi gerçekleştirebilir. En çok yoğurt ve lahana turşusu üretiminde kullanılır. Ancak diğer fermantasyon biçimleri, çeşitli amaçlar için daha yararlı olabilir.

Maya fermantasyonu yaygın bir hücresel süreçtir. İnsan kas hücrelerinde ve birçok bakteride yer alır. İşte laktik asidin üretildiği farklı yollardan bazıları. İşlem, fermantasyonun ilk adımı olan glikoliz ile başlar. Glikojen daha sonra laktik asit molekülleri üretmek için piruvatı parçalar. Ek olarak, alkollü fermantasyon etanol ve karbondioksit üretir. Bu ürünler enerji kaynağı olarak ve şarap yapımında kullanılır.

Maya ve diğer organizmalar oksijensiz kaldıklarında fermantasyona uğrarlar. Çoğu insan kas hücresi ve bakteri, enerjiyi serbest bırakmak için fermantasyona uğrar. İşlem etanol fermantasyonuna benzer, ancak mayada laktik asit fermantasyonu alkollü değildir. Maya, şeker pancarı ve diğer karbonhidratların fermente edilmesinde en önemli enzimdir. Fermente şarapta bile bulabilirsiniz. Birçok bilim adamı, alkol üretimindeki rolünü sorguladı.

Bakteriler şekeri fermente ettiklerinde asetaldehit salarlar. Bu süreçte yan ürün olarak laktik asit oluşur. Mayanın etanolü metabolize etmesi zordur. Ancak laktik asit fermantasyonu, laktatın üretildiği glikolizden sonra gerçekleşir. ATP, fermantasyon sürecinde salınır. İşlem, yiyecek ve içecek endüstrilerinde ve ilaç endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Fermantasyon hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, aşağıdaki videoyu izleyin.

Endonezya’da laktik asit fermantasyonu, zaman üretiminde önemli bir rol oynar. Fermantasyon süreci, bu et ikamesinin üretimi için çok önemlidir. Tempe oluşturmaktan sorumlu miselyum olan Rhizopus oligosporus, kotiledonları ince kızartılabilen veya parçalar halinde dilimlenebilen kompakt kekler halinde örer. Laktobasiller ayrıca tempe’nin ilk ıslanması sırasında önemli bir rol oynar. Fermente gıdaların pH’ı orijinal halinden daha düşüktür, bu da bakteri ve küf oluşumunu önlemeye yardımcı olur.

Alkolik fermantasyon

Yüzyıllardır bilim adamları mayada alkolik fermantasyonun nasıl meydana geldiğini merak ettiler. Ne olduğunu anlamak için analitik kimya ve kimyasal terminoloji kullandılar. Fransız kimyager Antoine Lavoisier, maddelerin dönüşümleri ile ilgili en temel teorik sorulardan bazıları üzerinde çalışıyordu ve şekerleri deneyler yapmak için bir malzeme olarak kullanmaya karar verdi. Şekerlerin bileşimini inceleyerek, çoğunlukla hidrojen olduklarını öğrendi.

Alkolik fermantasyon süreci, karbonhidratların piruvat ve karbondioksite parçalanmasıdır. Hamurun kabarmasını sağladığı, ekmek ve şarapta hava boşlukları oluşturduğu için mayalama ve fırınlama için gereklidir. Maya, bakteri ve mantarlar piruvatı fermente etmek için şeker solüsyonuna ihtiyaç duyar. Maya ayrıca şekeri laktik asit fermantasyonu adı verilen farklı şekilde fermente edebilir.

Pasteur’ün etanolü ve biradaki şekerlerin fermantasyonunu keşfi, mayalama ve damıtma tarihinde önemli bir kilometre taşıdır. 1857’de deneyinin ön sonuçlarını yayınladı ve nihayet Memoir Sur la fermentation alcoolique adlı nihai raporunu yayınladı. O zamandan beri, farklı alkol türleri yaratmak için fermantasyonu temel bir süreç olarak kullanıyor. Fermantasyon kavramı basittir, ancak birçok içici süreci tam olarak anlamaz.

Alkolik fermantasyonun biyokimyası karmaşıktır ve birkaç enzim sınıfı içerir. Enzimler, karbonhidrat ayrışma reaksiyonlarında tetikleyici olarak görev yapan proteinlerdir. Mayada oksidoredüktazlar, hidrolazlar, transferazlar, izomerazlar ve ligazlar dahil olmak üzere birkaç enzim vardır. Enzimlerin kendileri, hücrenin aktif bileşenleri aracılığıyla çalışır ve birbirini izleyen aşamalarda fermantasyon sürecine müdahale edebilir.

Alkolik fermantasyon, glikozun alkol ve karbondioksite nasıl dönüştürüldüğüdür. İşlem maya ve belirli bakterilerde gerçekleştirilir. Organizmalar, işlemi oksijenin bulunmadığı sitozolde gerçekleştirir. İşlem, daha sonra etanol ve karbon dioksite dönüştürülen iki piruvat molekülünün oluşumuyla sonuçlanır. Bu yan ürünler bize içtiğimiz birayı verir. Ancak alkol fermantasyonunu insanların değil, mayaların ve bakterilerin gerçekleştirdiğini unutmamak önemlidir.