Зміст
- Роль дріжджів та бактерій у бродінні
- Алкогольне та молочнокисле бродіння
- Вплив молочної кислоти на організм
Два найпоширеніші типи бродіння - це алкоголік і молочнокисле бродіння.
Хоча алкогольне бродіння може бути найвідомішим (воно спостерігається у багатьох продуктах харчування та напоях, таких як вино, пиво, ферментовані чаї, хліб та ковбаси), вважається, що молочнокислі ферментації є найстарішими. Кисломолочні продукти, такі як сир, йогурт, кефір, квашена капуста та мариновані продукти, були знайдені майже в кожній культурі світу, починаючи тисячі років.
Для порівняння та протиставлення молочнокислого бродіння та алкогольного бродіння обидва є окислювально-відновними реакціями та передбачають гліколіз.
Спиртове бродіння виникає в мікроорганізмах, таких як дріжджі, і перетворює глюкозу в енергію, яка виділяється у вигляді вуглекислого газу. Отриманий побічний продукт називається етанолом (також відомим як етиловий спирт або просто спирт). Молочнокисла ферментація зустрічається в певних бактеріях, дріжджах і м’язових клітинах і перетворює глюкозу в енергію. Його побічним продуктом є лактат. Заквашування молочної кислоти використовується також у харчовій промисловості, де використовуються молочнокислі бактерії.
Роль дріжджів та бактерій у бродінні
Алкогольне бродіння часто включає Saccharomyces cerevisiae, (загальновідомий як дріжджі пекарські), що отримала свою назву від цукру (сахаро), гриба (миші) та пива (cerevisiae). Починаючи з періоду неоліту, дріжджове бродіння є важливим для процесів виробництва пива, вина, хліба та біопалива.
Ферментація передбачає введення ряду мікробів, які підвищують рівень кислоти або алкоголю; S. cerevisiae бродіння перетворює крохмаль на прості цукру, які дріжджі потім витрачають для створення вуглекислого газу та спирту.
Простіше кажучи, дріжджі випадають на цукор у міру відтворення клітин. Клітини продовжують розмножуватися до тих пір, поки не витрачається весь цукор і не витрачаються дріжджі; Потім дріжджі осідають на дно ємності. Цей процес той самий, чи кінцевим результатом є алкоголь чи біопаливо.
Лактобактерії є найпоширенішими бактеріями, що застосовуються при молочнокислому бродінні. Цукор, присутній у зразках фруктів, природним чином виробляє молочну кислоту, яка знижує рН, зменшуючи кількість мікроорганізмів, які можуть рости. Це ефективно зберігає їжу. Це зазвичай використовується як для маринування, так і для виробництва йогурту та ферментованих продуктів, таких як квашена капуста та кімчі.
Молочнокислі бактерії містяться в природі в деяких продуктах харчування і використовуються в основному як «закуски», тобто вони починають процес бродіння. Вуглеводи, які вже є в їжі, продовжують реакцію. Ось чому сири, які «постаріли» за різну кількість часу, мають різні смакові якості.
Алкогольне та молочнокисле бродіння
Спиртове бродіння - це хімічна реакція, яка використовує дріжджі та цукор для отримання енергії, яку ви можете бачити як бульбашки розчину; він може бути аеробним або анаеробним (робота при наявності або відсутності кисню). Після видалення вуглекислого газу отриманий ацетальдегід потім зменшують до утворення етанолу. Дріжджі не можуть метаболізувати етанол; що стосується материнських клітин, то це відходи.
Ви можете визначити молочнокислу ферментацію як процес, що відбувається після гліколізу при анаеробному диханні. Фермент, який називається лактатдегідрогеназа, викликає реакцію на початок гліколізу, утворюючи в процесі лактат.
Цей лактат протонатує молочну кислоту і продовжує накопичуватися в клітинах м’язів, поки кисень не вводиться знову і не повертається аеробне дихання. ("Протонат" означає додавання протона до іншого атома або молекули, що створює зв'язок і перетворює лактат на кислоту.) Молочна ферментація відбувається за допомогою анаеробного дихання, яке відбувається при нестачі кисню в організмі. Це заважає м’язам отримувати енергію від клітинного дихання.
Перш за все, молочнокисла ферментація відрізняється від бродіння етиловим спиртом тим, що в результаті побічного продукту є молочна кислота, а не етанол. Піддаючись впливу кисню, молекули молочної кислоти розпадаються на вуглекислий газ і воду. Використовуючись у виробництві їжі, ця молочна кислота розщеплює цукри, не даючи їжі псуватися.
Заквашування алкоголю може проходити в середовищі як з киснем, так і без нього, з різними результатами.
Вплив молочної кислоти на організм
М'язова хворобливість, яка виникає після фізичного навантаження, викликана накопиченням молочної кислоти. При регулярній активності легені можуть йти в ногу з потребами організму в кисні, але під час фізичних вправ потрібно більше енергії. Це залишає кисень у нестачі, тому починається анаеробне дихання. Це не так ефективно, як аеробне дихання, і процес призводить до виробництва молочної кислоти.
Хоча часто вважається відходом, молочна кислота потім переробляється через печінку, де вона перетворюється назад у глюкозу. У деяких випадках накопичення молочної кислоти може викликати нудоту, утруднене дихання і слабкість. Коли організм не встигає відновитися, на суглобах можуть накопичуватися кристали сечової кислоти, викликаючи біль, відомий як подагра.