เราอธิบายว่าการหมักคืออะไร ประเภทของการหมักที่สามารถใช้ได้คืออะไร และมีประโยชน์ต่างกันอย่างไร
การหมักคืออะไร?
การหมักเป็นกระบวนการของ ออกซิเดชัน ไม่สมบูรณ์ ไม่ต้องการออกซิเจน และทำให้เกิดสารอินทรีย์ขึ้น มันเป็นกระบวนการประเภท catabolic นั่นคือการแปลงของ โมเลกุล ซับซ้อนถึงโมเลกุลที่เรียบง่ายและการสร้าง พลังงานเคมี ในรูปแบบของ ATP (อะดีโนซีน ไตรฟอสเฟต).
การหมักประกอบด้วยกระบวนการของ ไกลโคไลซิส (การสลายตัวของโมเลกุลกลูโคส) ที่ผลิตไพรูเวต (กรดไพรูวิก) และที่ขาดออกซิเจนเป็นตัวรับสำหรับ อิเล็กตรอน NADH ที่เหลือที่ผลิตขึ้น (nicotin adenine dinucleotide) ใช้สารอินทรีย์ที่ต้องลดลงเพื่อรีออกซิไดซ์ NADH เป็น NAD + ในที่สุดก็ได้อนุพันธ์ของซับสเตรตเริ่มต้นที่ออกซิไดซ์ การหมักจะมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับสารขั้นสุดท้าย
กระบวนการนี้ถูกค้นพบโดยนักเคมีชาวฝรั่งเศส หลุยส์ ปาสเตอร์ ซึ่งอธิบายว่ามันเป็น "ชีวิตที่ปราศจากอากาศ" (La vie sans l'air) เนื่องจากสามารถทำได้ในกรณีที่ไม่มีออกซิเจนโดย จุลินทรีย์ ชอบ แบคทีเรีย, ยีสต์หรือ metazoans และ ผู้ประท้วง. ในกระบวนการนี้ ดังนั้นทั้ง ไมโตคอนเดรีย หรือโครงสร้างที่เชื่อมโยงกับกระบวนการหายใจระดับเซลล์
เมื่อเทียบกับ การหายใจแบบแอโรบิก, การหมักไม่ใช่ a กระบวนการ แหล่งพลังงานที่มีประสิทธิภาพมาก: มีการผลิตโมเลกุล ATP เพียง 2 โมเลกุลต่อหนึ่งโมเลกุลของกลูโคสที่บริโภค ในขณะที่การหายใจจะได้รับจาก 36 ถึง 38
อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ดำเนินการโดยหลากหลาย เซลล์ ของร่างกายเราให้ครอบคลุมช่วงเวลาที่ขาดออกซิเจน เช่น เกิดขึ้นในเซลล์กล้ามเนื้อที่หมักกลูโคสเมื่อออกซิเจนเข้าไม่เพียงพอต่อการหายใจ
ประเภทของการหมัก
ตามสารที่ได้รับเมื่อสิ้นสุดกระบวนการหมัก เราสามารถจำแนกได้เป็น:
- การหมักด้วยแอลกอฮอล์ เป็นกระบวนการที่ดำเนินการโดยยีสต์เป็นหลักซึ่งปริมาณแอลกอฮอล์เอทานอลผลิตจากน้ำตาลบางชนิด คาร์บอนไดออกไซด์ และเอทีพี เป็นกระบวนการที่ใช้ในการผลิตเครื่องดื่มแอลกอฮอล์
- การหมักอะซิติก เจ้าของแบคทีเรียในสกุล อะซิโตแบคเตอร์,เปลี่ยนเอทิลแอลกอฮอล์เป็น กรดน้ำส้มนั่นคือแอลกอฮอล์ในน้ำส้มสายชู อย่างไรก็ตาม มันเป็นกระบวนการแอโรบิก ดังนั้นจึงสามารถเกิดขึ้นได้ในไวน์ที่สัมผัสกับ อากาศ.
- การหมักแลคติก ประกอบด้วยการเกิดออกซิเดชันบางส่วนของกลูโคส ซึ่งกระทำโดยแบคทีเรียแลกติกหรือโดยเซลล์กล้ามเนื้อของสัตว์ (เมื่อออกซิเจนหมดเพื่อหายใจ) กระบวนการนี้สร้าง ATP แต่ผลิตกรดแลคติกเป็นผลพลอยได้ ซึ่งสร้างความรู้สึกเจ็บปวดของกล้ามเนื้อเมื่อยล้าเมื่อสะสม
- การหมักแบบบิวทีริก ประกอบด้วยการเปลี่ยนกลูโคสเป็นกรดบิวทิริกและก๊าซ ซึ่งทำให้มีกลิ่นไม่พึงประสงค์ มีลักษณะเฉพาะโดยแบคทีเรียในสกุล คลอสทริเดียม และต้องมีแลคโตส
- การหมักบิวเทนไดออล เป็นตัวแปรของการหมักแลกติกโดย Enterobacteriaceae ที่ปล่อย คาร์บอนไดออกไซด์ และสร้างบิวเทนไดออล ซึ่งเป็นแอลกอฮอล์ที่ไม่มีสีและมีความหนืด
- การหมักโพรพิโอนิก ในเรื่องนี้ กระบวนการ แทรกแซง กรดน้ำส้ม, คาร์บอนไดออกไซด์ และกรดซัคซินิก ได้มาจากกรดโพรพิโอนิกทั้งหมด a สาร กัดกร่อนด้วยกลิ่นฉุน
การใช้การหมัก
ไวน์ต้องมีกระบวนการผลิตที่ใช้การหมักด้วยแอลกอฮอล์
อุตสาหกรรมที่มนุษย์สร้างขึ้นจำนวนมากใช้ประโยชน์จากการหมักเพื่อให้ได้สารบางชนิด ตัวอย่างเช่น ใน อุตสาหกรรมอาหาร ของชีสมีกระบวนการหมักโพรพิโอนิกหรือในการถนอมอาหารหลายประเภทมีการใช้กรดแลคติคซึ่งทำหน้าที่เป็นสารกันบูดเนื่องจากการหมักแลคติค
สิ่งที่คล้ายกันเกิดขึ้นกับอุตสาหกรรมแอลกอฮอล์ ทั้งสำหรับไวน์ เบียร์ หรือสุราประเภทอื่นๆ ซึ่งต้องมีกระบวนการผลิตที่การหมักด้วยแอลกอฮอล์เข้ามาแทรกแซง ในทางกลับกัน ถ้าเหล้าบางชนิด เช่น ไวน์ ถูกเปิดทิ้งไว้เป็นเวลานาน ออกซิเจนที่เติมเข้าไปจะเริ่มการหมักอะซิติก และเครื่องดื่มจะเริ่มกลายเป็นน้ำส้มสายชู