biobiobio


 

Fermentacja mlekowa

fermentacja mlekowaFermentacja mlekowa to enzymatyczny rozkład bogatszych w energię substancji organicznych do uboższych związków prostych, przebiegający w warunkach beztlenowych. Proces ten przeprowadzają różne gatunki bakterii, metabolizując cukry proste i dwucukry do kwasu mlekowego i innych związków tj. kwasu octowego czy dwutlenku węgla, z zastosowaniem enzymów.

Bakterie właściwej fermentacji mlekowej, ze względu na metabolizm dzielimy na:
• homofermentatywne (fermentują cukrowce wytwarzając kwas mlekowy)
• fakultatywnie heterofermentatywne (podczas fermentacji produkują tylko kwas mlekowy lub dodatkowo kwas octowy, etanol i dwutlenek węgla)
• heterofermentatywne (fermentują cukrowce wytwarzając obok kwasu mlekowego produkty uboczne).

Bakterie te zaliczane są do rodzajów:
Lactococcus- paciorkowce homofermentatywne (Lactococcus lactis- paciorkowiec mlekowy, Lactococcus cremoris- paciorkowiec śmietanowy),
Leuconostoc- paciorkowce heterofermentatywne (Leuconostoc citrovorum- używany jako dodatek do zakwasów przy wyrobie masła),
Lactobacillus- pałeczki zarówno homo-, jak i heterofermentatywne (Lactobacillus bulgaricus- pałeczka używana do wyrobu jogurtu, Lactobacillus viridescens- wywołuje zielenienie mięsa peklowanego oraz surowych kiełbas).

Przebieg właściwej fermentacji mlekowej można przedstawić za pomocą następującego równania sumarycznego:
C6H12O6 -> 2CH3 • CHOH • COOH + 94 kJ (22,5 kcal)

Fermentacji ulegają głownie heksozy, zaś pentozy i cukry złożone nie są metabolizowane w tym procesie.
Oprócz bakterii właściwej fermentacji mlekowej wyróżniamy też tzw. bakterie fermentacji pseudomlekowej (rzekomej), tj. Escherichia i Micrococus. Cechą tego rodzaju fermentacji jest to, że oprócz kwasu mlekowego powstają produkty uboczne w postaci dwutlenku węgla, kwasu octowego czy alkoholu etylowego. Zachodzi w mleku zakażonym bakteriami pseudomlekowymi obok właściwej fermentacji mlekowej, a także podczas fermentacji podłoża roślinnego (np. kwaszenie ogórków czy kapusty), powodując jednocześnie obniżenie wartości końcowej produktu. W mleku powoduje gazowanie oraz rozrywanie skrzepu.

Znaczenie procesu fermentacji
Proces fermentacji mlekowej znalazł szerokie zastosowanie w przemyśle spożywczym, szczególnie w mleczarstwie: do produkcji fermentowanych napojów mlecznych, ukwaszania śmietanki spożywczej i mleka, do dojrzewania serów podpuszczkowych. Bakterie mlekowe biorą także udział przy kwaszeniu kapusty, ogórków czy innych warzyw. Powstający tu kwas mlekowy jest czynnikiem konserwującym te produkty na długi czas. Jako pierwsze rozwijają się bakterie niewłaściwej fermentacji mlekowej, które zakwaszając środowisko stwarzają doskonałe warunki dla rozwoju szczepów właściwych. Najpierw więc pojawiają się paciorkowce, a następnie pałeczki. W przemyśle mięsnym biorą udział w przemianach mikrobiologicznych, jakie zachodzą podczas produkcji i przechowywania wędlin surowych tj. metka czy salami. Pośrednio kształtują także zapach, barwę, konsystencję czy smak tych wędlin. W przemyśle piekarskim są składnikiem zakwasów chlebowych. Zakwaszają ciasto żytnie, nadając mu charakterystyczny smak i zapach, a jednocześnie chronią przed rozwojem szkodliwych bakterii gnilnych. Bakterie fermentacji mlekowej są tez składnikiem probiotyków, czyli preparatów i produktów żywnościowych zawierających żywe kultury bakterii, które wpływają korzystnie na organizm gospodarza, poprawiając równowagę flory jelitowej.
Bakterie mlekowe mogą również wywoływać negatywne skutki swojego działania, m.in. w przemyśle mleczarskim. Pewna odmiana paciorkowca mlekowego wytwarza dużo śluzu i powoduje ciągliwość mleka. Pałeczki okrężnicy mogą powodować różne wady mleka (oborowy smak i zapach, porozrywany skrzep), wczesne wzdęcia serów czy wady masła. Także w gorzelnictwie, piwowarstwie i winiarstwie mogą wywoływać niepożądane skutki. Produkty uboczne powstające w procesie hetereofermentatywnym wpływają hamująco na drożdże. Bakterie te wpływają też na kwaśnienie czy zmętnienie piwa. Mogą też rozwijać się w leżakujących winach. Heterofermentatywne paciorkowce (Leuconostoc mesenteroides) są przyczyną śluzowacenia soków dyfuzyjnych w cukrownictwie. Również w przemyśle drożdżowym mogą stać się czynnikiem niepożądanym- jeśli rozwiną się w dużej ilości podczas ich produkcji, powodują obniżenie siły pędnej i zahamowanie ich rozwoju.
Proces fermentacji mlekowej uruchamiany jest także w mięśniach szkieletowych ssaków w warunkach beztlenowych. Pozwala on produkcję ATP, poprzez redukcję pirogronianu (produktu ostatniego etapu glikolizy) do mleczanu przy jednoczesnym utlenieniu NADH do NAD przy udziale dehydrogenazy mleczanowej. Kwas mlekowy jest związkiem wysokoenergetycznym, jednak fermentacja mlekowa nie może zachodzić bez końca, gdyż kwas ten jest związkiem toksycznym dla komórek mięśni. Dlatego musi on być stale z nich usuwany- jest przenoszony do wątroby, przetwarzany na glukozę, która utlenia się lub staje substratem dla oddychania tlenowego.

Autor: Karolina Podsiadły

Literatura:
1. Bednarski W., Reps A. 2003 Biotechnologia żywności. WNT Warszawa
2. Narayanan N., Roychoudhury P. K., Srivastava A. 2004 L(+) lactic acid fermentation and its produkt polymerization. Biotechnology Industry Vo. 7 No. 2, Issue of Augustus 15
3. Słońska A., Klimuszko D. 2010 Bakteriocyny probiotycznych pałeczek z rodzaju Lactobacillus. Post. Mikrobiol. 40: 87-96


Komentarze

Widok Uszereguj
Tylko zarejestrowani mogą dodawać komentarze. Zarejestruj się/Zaloguj

Podręcznik biotechnologii

Menu podręczne

Kto jest online

109 anonymous users oraz 0 registered users online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 

Facebook

Gadżety

Sklep e-biotechnologia.pl
Tematyczne kubki, koszulki, bluzy etc.


Zapraszamy do sklepu

Na skróty

Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Narodowe Centrum Nauki Narodowe Centrum Badań i Rozwoju Ośrodek Przetwarzania Informacji PAP - Nauka w Polsce Forum Akademickie Fundacja na rzecz Nauki Polskiej Wirtualna Biblioteka Nauki Scopus NCBI PubMed Nature Science Cell

 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły.

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2013 e-biotechnologia.pl
stat4u