เนื้อหา
การหมักที่พบมากที่สุดสองประเภทคือ มีส่วนผสมของแอลกอฮอล์ และ การหมักกรดแลคติก.
ในขณะที่การหมักแอลกอฮอล์อาจเป็นที่รู้จักกันดีที่สุด (และเห็นได้ในอาหารและเครื่องดื่มหลายชนิดเช่นไวน์เบียร์ชาหมักขนมปังและไส้กรอก) การหมักกรดแลคติกถือว่าเก่าที่สุด อาหารหมักดองเช่นชีสโยเกิร์ต kefir กะหล่ำปลีดองและอาหารดองพบได้ในเกือบทุกวัฒนธรรมทั่วโลกย้อนกลับไปหลายพันปี
เพื่อเปรียบเทียบและเปรียบเทียบความแตกต่างของการหมักกรดแลคติกกับการหมักแอลกอฮอล์ทั้งสองเป็นปฏิกิริยาออกซิเดชัน - ลดและเกี่ยวข้องกับ glycolysis
การหมักแอลกอฮอล์ เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเช่นยีสต์และเปลี่ยนกลูโคสให้เป็นพลังงานซึ่งปล่อยออกมาเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ผลพลอยได้ที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่าเอทานอล (หรือที่เรียกว่าเอทิลแอลกอฮอล์หรือเพียงแอลกอฮอล์) การหมักกรดแลคติก เกิดขึ้นในแบคทีเรียยีสต์และเซลล์กล้ามเนื้อและแปลงกลูโคสเป็นพลังงาน ผลพลอยได้ของมันคือแลคเตท การหมักกรดแลกติกยังใช้ในอุตสาหกรรมอาหารซึ่งใช้แบคทีเรียกรดแลคติก
บทบาทของยีสต์และแบคทีเรียในการหมัก
การหมักแอลกอฮอล์มักเกี่ยวข้อง Saccharomyces cerevisiae, (รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นยีสต์ขนมปัง) ซึ่งได้ชื่อมาจากน้ำตาล (saccharo), เชื้อรา (myces) และเบียร์ (cerevisiae) การหมักยีสต์เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการผลิตเบียร์ไวน์ขนมปังและเชื้อเพลิงชีวภาพ
การหมักเกี่ยวข้องกับการนำจุลินทรีย์จำนวนหนึ่งที่เพิ่มระดับกรดหรือแอลกอฮอล์ S. cerevisiae การหมักจะเปลี่ยนแป้งเป็นน้ำตาลอย่างง่ายซึ่งยีสต์จะบริโภคเพื่อสร้างคาร์บอนไดออกไซด์และแอลกอฮอล์
เพียงแค่ใส่น้ำตาลลงไปในช่องยีสต์ที่เซลล์ทำซ้ำ เซลล์จะทำซ้ำอย่างต่อเนื่องจนกว่าน้ำตาลทั้งหมดจะถูกบริโภคและใช้ยีสต์ จากนั้นยีสต์จะตกลงไปที่ก้นภาชนะ กระบวนการนี้เหมือนกันไม่ว่าผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นแอลกอฮอล์หรือเชื้อเพลิงชีวภาพ
แลคโตบาซิลลัส เป็นแบคทีเรียที่พบมากที่สุดที่ใช้ในการหมักกรดแลคติค น้ำตาลที่มีอยู่ในตัวอย่างผลไม้จะผลิตกรดแลคติคตามธรรมชาติซึ่งจะช่วยลดค่า pH ลดจำนวนจุลินทรีย์ที่สามารถเจริญเติบโตได้ วิธีนี้ช่วยถนอมอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ นี้มักใช้ในการดองเช่นเดียวกับในการผลิตโยเกิร์ตและอาหารหมักเช่นกะหล่ำปลีดองและกิมจิ
แบคทีเรียกรดแลคติคพบได้ตามธรรมชาติในอาหารบางชนิดและส่วนใหญ่ใช้เป็น "อาหารเรียกน้ำย่อย" ซึ่งหมายถึงพวกเขาเริ่มกระบวนการหมัก คาร์โบไฮเดรตที่มีอยู่แล้วในอาหารจะทำปฏิกิริยาต่อไป นี่คือเหตุผลที่ชีสที่“ มีอายุ” สำหรับเวลาต่างกันมีรสชาติที่แตกต่างกัน
การหมักกรดแอลกอฮอล์และกรดแลกติก
การหมักแอลกอฮอล์เป็นปฏิกิริยาทางเคมีที่ใช้ยีสต์และน้ำตาลเพื่อผลิตพลังงานซึ่งคุณสามารถเห็นได้ว่าเป็นฟองสบู่ มันสามารถเป็นแบบแอโรบิกหรือแบบไม่ใช้ออกซิเจน (ทำงานในที่ที่มีหรือไม่มีออกซิเจน) หลังจากลบก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์อะซีตัลดีไฮด์ที่เป็นผลลัพธ์แล้วจะถูกลดลงให้กลายเป็นเอธานอล ยีสต์ไม่สามารถเผาผลาญเอทานอลได้ เท่าที่เซลล์แม่มีความกังวลมันเป็นของเสีย
คุณสามารถกำหนดการหมักกรดแลคติกเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นหลังจาก glycolysis ในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน เอนไซม์ที่เรียกว่าแลคเตทดีไฮโดรจีเนสจะกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเริ่มไกลโคไลซิสซึ่งจะก่อให้เกิดแลคเตทในกระบวนการ
แลคเตทนี้จะกลายเป็นกรดแลคติคและยังคงสะสมอยู่ในเซลล์กล้ามเนื้อจนกว่าออกซิเจนจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ ("Protonate" หมายถึงการเพิ่มโปรตอนไปยังอะตอมหรือโมเลกุลอื่นซึ่งสร้างพันธะและเปลี่ยนแลคเตทให้เป็นกรด) การหมักแลคติคเกิดขึ้นผ่านทางการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนซึ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่มีออกซิเจนในสิ่งมีชีวิต เพื่อป้องกันไม่ให้กล้ามเนื้อรับพลังงานจากการหายใจของเซลล์
โดยพื้นฐานแล้วการหมักกรดแลกติกนั้นแตกต่างจากการหมักเอทิลแอลกอฮอล์ในกรดแลคติคแทนที่จะเป็นเอทานอลเป็นผลพลอยได้ เมื่อสัมผัสกับออกซิเจนโมเลกุลของกรดแลคติกจะแตกตัวเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ เมื่อใช้ในการผลิตอาหารกรดแลคติคนี้จะย่อยสลายน้ำตาลเพื่อป้องกันไม่ให้อาหารเสีย
การหมักแอลกอฮอล์สามารถเกิดขึ้นได้ในสภาพแวดล้อมที่มีและไม่มีออกซิเจนโดยมีผลต่างกัน
ผลของกรดแลคติคต่อร่างกาย
อาการปวดกล้ามเนื้อเกิดขึ้นหลังจากการออกกำลังกายเกิดจากการสะสมกรดแลคติก ด้วยกิจกรรมปกติปอดสามารถตอบสนองความต้องการออกซิเจนของร่างกาย แต่ในระหว่างการออกกำลังกายจำเป็นต้องใช้พลังงานมากขึ้น สิ่งนี้ทำให้ออกซิเจนขาดตลาดดังนั้นการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจนจึงเริ่มต้นขึ้น สิ่งนี้ไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับการหายใจแบบใช้ออกซิเจนและกระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดการผลิตกรดแลคติค
แม้ว่ามักจะถือว่าเป็นของเสียกรดแลคติกจะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ผ่านตับซึ่งมันจะถูกเปลี่ยนกลับเป็นกลูโคส ในบางกรณีการสะสมของกรดแลกติกอาจทำให้เกิดอาการคลื่นไส้หายใจลำบากและอ่อนแรง เมื่อร่างกายไม่มีเวลาในการฟื้นตัวผลึกกรดยูริคอาจสะสมอยู่บนข้อต่อทำให้เกิดอาการปวดที่เรียกว่าโรคเกาต์