発酵プロセスと種類



の 発酵 ある有機化合物からエネルギーや栄養素を得るために、ある生物が使う代謝過程です。発酵の重要な特徴は、それが嫌気性反応であることであり、それはそれが酸素の不在下で起こることを意味します.

多くの微生物は、ATPの形でエネルギー生産のメカニズムとして発酵を使用しています。エネルギーは発酵を通してデンプンや砂糖のような有機分子の分解を通して得られます.

酵母は糖を発酵させてアルコールに変換し、細菌は特定の炭水化物を乳酸に変換します。発酵は果物、きのこ、哺乳類の筋肉でも起こります.

発酵のこの自然なプロセスは、とりわけビール、ワイン、ヨーグルトおよびチーズのような興味のある製品を得るために現代人によって広く使われてきました。発酵の研究はシモロジーと呼ばれます.

索引

  • 1発酵プロセス
  • 2種類の発酵
    • 2.1アルコール発酵
    • 2.2乳酸発酵
  • 3食品発酵に関与する微生物
    • 3.1バクテリア
    • 3.2酵母
    • 3.3型
  • 4参考文献

発酵プロセス

エネルギーを得る他の代謝プロセスと同様に、発酵は解糖から始まります。この代謝反応は、重要なエネルギー分子を得るためのグルコース分子の分解に基づいています。この過程でグルコースは酸化によって分解され、NADHとピルビン酸の分子が生成されます。.

酸素を使用する好気性反応では、NADHとピルビン酸は酸化的リン酸化と呼ばれるメカニズムに関与しています。これはミトコンドリアの膜で起こり、ATP分子の形でエネルギーを生成するのに非常に効率的です。.

逆に、NADHなどの一部の分子は電子を放出して再びNAD +になることができないため、発酵によってエネルギーが効率的に生成されることはありません。 ATP分子.

結果として、解糖からのピルビン酸などのＮＡＤＨ分子が他の有機分子にそれらの電子を確実に供与する他の代謝反応が起こる。 NADHのNAD +へのこの酸化は解糖が機能し続けることを可能にする.

発酵の種類

アルコール発酵

アルコール発酵では、ＮＡＤＨ分子はそれらの電子をピルビン酸に由来する他の分子に供与し、したがってアルコールが生成される。生成されるアルコールは、具体的にはエタノールまたはエチルアルコールであり、それは2つのステップで発生するプロセスです。.

最初のステップでは、カルボキシル基がピルビン酸から放出され、ピルビン酸は二酸化炭素の形で放出されるため、アルケンアルデヒドと呼ばれる2つの炭素分子が残ります。.

2番目のステップでは、NADHがその電子を以前に生成されたアセトアルデヒドに渡し、それがエタノールを生成し、解糖を維持し、その結果としてピルビン酸を供給するために必要なNAD +を再生します。.

グルコースからエタノールを製造するための正味の化学式は次のとおりです。

C 6 H 12 O 6（グルコース）→2 C 2 H 5 OH（エタノール）+ 2 CO 2（二酸化炭素）

酵母はビールやワインなどの一般的なアルコール飲料の製造やパンの製造に使用されるアルコール発酵を行います。.

アルコールは酵母と人間の両方にとって大量に有毒であることに注意することは重要です、それはおよそ5から21％の範囲の公差レベルを確立しました.

乳酸菌発酵

乳酸の発酵において、ＮＡＤＨはその電子をピルビン酸に直接移動させ、従って乳酸分子を生成する。ヨーグルトを生産するバクテリアは、乳酸発酵、そして人体内の赤血球によって生産されます。.

次の式は、グルコースからの乳酸の生産を表しています。

C 6 H 12 O 6（グルコース）→2 CH 3 CHOHCOOH（乳酸）

以下の要約式に示されるように、乳酸の生産はラクトースおよび水からも起こり得る。

C 12 H 22 O 11（ラクトース）+ H 2 O（水）→4 CH 3 CHOHCOOH（乳酸）

乳酸発酵は筋肉細胞でも起こりますが、特定の条件下でのみ起こります。たとえば、運動が非常に激しく、酸素供給がほとんどない場合などです。.

筋肉で生産された乳酸は血流によって肝臓に運ばれ、そこでピルビン酸に変換されて他のエネルギー生産の反応に再利用されます。.

食品発酵に関与する微生物

食品発酵に関与する微生物の最も一般的なグループは次のとおりです。

バクテリア

属の乳酸菌 乳酸桿菌, ペディオコッカス, 連鎖球菌 そして エノコッカス, 発酵食品の中で最も重要な細菌は、 アセトバクター, 酢酸中でアルコールを酸化する.

酢酸の発酵は、リンゴ酢を含む果実酢の生産に広く使用されています。発酵に重要な細菌の3番目のグループはの種です。 バチルス ズブチリス, リケニフォルミス そして B.プミルス, 培地のpHを上げる.

枯草菌 それは、アンモニアのような媒体のアルカリ度を増加させる分子の生産における支配的な種です。これは環境を分解生物の成長に不適当にし、それは食物の保存を助ける。.

アルカリ発酵は、大豆や他のマメ科植物などのタンパク質が豊富な食品ではより一般的ですが、植物種子でも行われています。例えば、スイカの種とゴマの種.

酵母

バクテリアやカビのように、酵母は食品発酵に有益な効果と非有益な効果を持ちます。のような酵母のいくつか ピキア 食べ物を劣化させる カンジダ それは興味のあるタンパク質の生産に使われます.

望ましい食品発酵の点で最も有益な酵母は家族です サッカロミセス. それは S. cerevisiae ワインの発酵でパンやアルコールを作ることに関わっています。家族の多様なカルバージェネシス Saccharomyces cerevisiae ビールの生産に関与する酵母です.

家族の楕円形の品種 Saccharomyces cerevisiae それはワイン造りで広く利用されています。その部分について, Schizosaccharomyces pombe そして S.ボールデリ 伝統的な発酵飲料、特にトウモロコシやキビに由来する飲料の生産において最も優勢な酵母です。.

その種は Schizosaccharomyces pombe それはエタノールと二酸化炭素の中でリンゴ酸を分解する能力を持っていて、そしてブドウとプラムマスタードの酸度を減らすのに首尾よく使用されました.

かび

カビはまた、食品加工においても、劣化においても保全においても重要な生物です。多くのカビには、市販のペクチナーゼなどの商業的に重要な酵素を生産する能力があります。 アスペルギルスニガー.

の種 アスペルギルス 彼らは、リンゴパルプの残骸からのクエン酸の生産に関わっています。の種 アスペルギルス 彼らはしばしば劣化を引き起こす食品の望ましくない変化に責任があります.

一方、の種は ペニシリウム チーズの成熟と味の発達に関連していますが、 セラトシスティス 彼らは果物の風味の生産に関与しています。同時に、ペニシリウムはパツリンのような毒素の生産のための原因物質です.

参考文献

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