Εξηγούμε τι είναι η ζύμωση, ποια είναι τα είδη ζύμωσης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν και οι διαφορετικές χρήσεις που έχει.
Τι είναι η ζύμωση;
Η ζύμωση είναι μια διαδικασία οξείδωση ατελής, που δεν απαιτεί οξυγόνο για να λάβει χώρα, και ως αποτέλεσμα παράγει οργανική ουσία. Είναι μια διαδικασία καταβολικού τύπου, δηλαδή ο μετασχηματισμός του μόρια σύνθετα προς απλά μόρια και δημιουργία χημική ενέργεια σε μορφή ATP (Τριφωσφορική αδενοσίνη).
Η ζύμωση αποτελείται από μια διαδικασία γλυκόλυση (διάσπαση του μορίου της γλυκόζης) που παράγει πυροσταφυλικό οξύ (πυρουβικό οξύ) και που στερείται οξυγόνου ως υποδοχέα για ηλεκτρόνια Το υπόλοιπο NADH που παράγεται (δινουκλεοτίδιο αδενίνης νικοτίνης), χρησιμοποιεί μια οργανική ουσία που πρέπει να αναχθεί για να επαναοξειδωθεί το NADH σε NAD +, λαμβάνοντας τελικά ένα παράγωγο του αρχικού υποστρώματος που οξειδώνεται. Ανάλογα με την τελική ουσία, θα υπάρχουν διαφορετικοί τύποι ζύμωσης.
Αυτή η διαδικασία ανακαλύφθηκε από τον Γάλλο χημικό Louis Pasteur, ο οποίος την περιέγραψε ως «Ζωή χωρίς αέρα» (La vie sans l’ air), δεδομένου ότι μπορεί να πραγματοποιηθεί απουσία οξυγόνου από μικροοργανισμών σαν το βακτήρια, μαγιά, ή μερικά μεταζώα και πρωταγωνιστές. Σε αυτή τη διαδικασία, λοιπόν, ούτε το μιτοχόνδρια ούτε οι δομές που συνδέονται με τη διαδικασία της κυτταρικής αναπνοής.
Σε σύγκριση με το αερόβια αναπνοή, η ζύμωση δεν είναι α μέθοδος πολύ αποδοτική πηγή ενέργειας: μόνο 2 μόρια ATP παράγονται ανά μόριο γλυκόζης που καταναλώνεται, ενώ η αναπνοή επιτυγχάνεται από 36 έως 38.
Ωστόσο, αυτή η διαδικασία πραγματοποιείται από διάφορους κύτταρα του σώματός μας για να καλύψει τις στιγμές απουσίας οξυγόνου, όπως συμβαίνει στα μυϊκά κύτταρα που ζυμώνουν τη γλυκόζη όταν η εισροή οξυγόνου δεν είναι αρκετή για να συνεχιστεί η αναπνοή.
Είδη ζύμωσης
Σύμφωνα με την ουσία που λαμβάνεται στο τέλος της διαδικασίας ζύμωσης, μπορούμε να την ταξινομήσουμε σε:
- Αλκοολική ζύμωση. Είναι μια διαδικασία που πραγματοποιείται κυρίως από ζυμομύκητες, κατά την οποία παράγεται ποσότητα αλκοόλης αιθανόλης από ορισμένα σάκχαρα, διοξείδιο του άνθρακα και ATP. Αυτή είναι η διαδικασία που χρησιμοποιείται για την παραγωγή αλκοολούχων ποτών.
- Οξεική ζύμωση. Ιδιοκτήτης των βακτηρίων του γένους Acetobacter, μετατρέπει την αιθυλική αλκοόλη σε οξικό οξύ, δηλαδή το αλκοόλ στο ξύδι. Είναι, ωστόσο, μια αερόβια διαδικασία, επομένως μπορεί να εμφανιστεί σε κρασιά που εκτίθενται σε αέρας.
- Γαλακτική ζύμωση. Αποτελείται από μια μερική οξείδωση της γλυκόζης, που πραγματοποιείται από γαλακτικά βακτήρια ή από ζωικά μυϊκά κύτταρα (όταν τους τελειώνει το οξυγόνο για να αναπνεύσουν). Αυτή η διαδικασία παράγει ATP αλλά παράγει γαλακτικό οξύ ως υποπροϊόν, το οποίο προκαλεί την επώδυνη αίσθηση μυϊκής κόπωσης όταν συσσωρεύεται.
- Βουτυρική ζύμωση. Συνίσταται στη μετατροπή της γλυκόζης σε βουτυρικό οξύ και αέριο, το οποίο του δίνει μια τυπικά δυσάρεστη οσμή. Χαρακτηριστικά πραγματοποιείται από βακτήρια του γένους Clostridium και απαιτεί την παρουσία λακτόζης.
- Ζύμωση βουτανοδιόλης. Είναι μια παραλλαγή της γαλακτικής ζύμωσης, που πραγματοποιείται από τα Enterobacteriaceae που απελευθερώνουν διοξείδιο του άνθρακα και παράγουν βουτανοδιόλη, μια άχρωμη και παχύρρευστη αλκοόλη.
- Προπιονική ζύμωση. Σε αυτό επεξεργάζομαι, διαδικασία παρέμβουν το οξικό οξύ, διοξείδιο του άνθρακα και ηλεκτρικό οξύ. Λαμβάνεται από όλα αυτά προπιονικό οξύ, α ουσία διαβρωτικό με έντονη οσμή.
Χρήσεις της ζύμωσης
Τα κρασιά απαιτούν μια διαδικασία παραγωγής στην οποία χρησιμοποιείται αλκοολική ζύμωση.
Πολλές ανθρωπογενείς βιομηχανίες εκμεταλλεύονται τη ζύμωση για να αποκτήσουν ορισμένες ουσίες. Για παράδειγμα, σε βιομηχανίες τροφίμων του τυριού, πραγματοποιούνται διεργασίες προπιονικής ζύμωσης ή στη συντήρηση πολλών ειδών βρώσιμων ειδών χρησιμοποιείται η παρουσία γαλακτικού οξέος, το οποίο λειτουργεί ως συντηρητικό, λόγω της γαλακτικής ζύμωσης.
Κάτι ανάλογο συμβαίνει και με την αλκοολούχα βιομηχανία, τόσο για κρασιά, μπύρες ή άλλα είδη ποτών, τα οποία απαιτούν μια παραγωγική διαδικασία στην οποία παρεμβαίνει η αλκοολική ζύμωση. Από την άλλη, αν κάποια ποτά όπως το κρασί μείνουν ακάλυπτα για πολλή ώρα, το προστιθέμενο οξυγόνο θα ξεκινήσει την οξική ζύμωση και το ποτό θα αρχίσει να γίνεται ξίδι.