Δείτε ποιοί είναι οι 2 τύποι της γαλακτικής ζύμωσης – Ποιά είναι η ομοιοζυμωτική ζύμωση? Ποιά είναι η ετεροζυμωτική ζύμωση?
Οι τύποι της γαλακτικής ζύμωσης εξαρτώνται από το είδος των εμπλεκομένων οξυγαλακτικών βακτηρίων
Τα οξυγαλακτικά βακτήρια διαφέρουν, τόσο στην μορφολογία, όσο και, στην φυσιολογία τους.
Η ύπαρξη διαφορετικών ενζύμων, στον τρόπο λειτουργίας, μεταξύ, των οξυγαλακτικών βακτηρίων, διαφοροποιεί τον τρόπο, με τον οποίο, αυτά, τα βακτήρια, μεταβολίζουν την λακτόζη του γάλακτος.
Τυρί Φέτα. Η τεχνολογία παρασκευής, αυτού, του τυριού, δεν επιτρέπει οπές στο εσωτερικό του τυριού. Οι οπές αυτές μπορεί να δημιουργηθούν ως αποτέλεσμα βιοχημικών αντιδράσεων. Οι όποιες μικρές οπές θα πρέπει να είναι μηχανικές σχισμές οι οποίες δημιουργήθηκαν κατά την τοποθέτηση του τυροπήγματος στα καλούπια στράγγισης. Για αυτό, η χρησιμοποιούμενη ”Μαγιά”, δεν επιτρέπεται να περιέχει μικροοργανισμούς, οι οποίοι ζυμώνουν ετεροζυμωτικά την λακτόζη. Η ετεροζυμωτική ζύμωση της λακτόζης απελευθερώνει διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο θα δημιουργήσει ΄΄ανεπιθύμητες΄΄ οπές.
Τα τελικά προϊόντα μεταβολισμού, της λακτόζης, εμάς θα μάς πούν, ποιό, είναι το είδος της ζύμωσης, το οποίο λαβαίνει χώρα.
Οι 2 τύποι της γαλακτικής ζύμωσης – Ποιά είναι η Ομοιοζυμωτική γαλακτική ζύμωση?
Στην ομοιοζυμωτική ζύμωση, τα οξυγαλακτικά βακτήρια (τα βακτήρια, αυτά, ονομάζονται ομοιοζυμωτικά), μετατρέπουν, περισσότερο, από, το 90% της χρησιμοποιούμενης λακτόζης, σε γαλακτικό οξύ.
Για την σωστή παρασκευή των γαλακτοκομικών προϊόντων, εμείς, απαιτείται, τουλάχιστον, να γνωρίζουμε το εάν η γαλακτική ζύμωση, η οποία θα λάβει χώρα θα πρέπει να είναι ομοιοζυμωτική ή ετεροζυμωτική.
Τύποι της γαλακτικής ζύμωσης – Τί άλλα προϊόντα παράγονται στην ομοιοζυμωτική ζύμωση?
Επίσης, μια μικρή ποσότητα, της λακτόζης, μετατρέπεται σε οξικό οξύ.
Αυτό, το…”μικρή ποσότητα”, ισχύει, υπό ιδανικές, ή, και, υπό, κανονικές συνθήκες.
Γιαούρτι. Για την παρασκευή του γιαουρτιού εμπλέκονται θερμόφιλα ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια.
Όμως, σε συνθήκες στρες, όπως, είναι:
— η υψηλή αλατότητα τυροπήγματος,
— η χαμηλή τιμή pH,
— η έλλειψη οξυγόνου (αναερόβιες συνθήκες), και,
Τυρί χαλούμι. Η παρασκευή, του τυριού, αυτού, ουσιαστικά, δεν περιλαμβάνει κάποια ζύμωση. Ακολούθως, στο τυρί, αυτό, τα επίπεδα της λακτόζης είναι υψηλά.
— οι χαμηλότερες από τις ιδανικές θερμοκρασίες ανάπτυξης,
τότε,τα ομοιοζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια, εμφανίζουν μια τάση, να μετατοπίσουν, την ισορροπία, εις βάρος, του γαλακτικού οξέος.
Έτσι, όταν, επικρατούν, τέτοιες, μη ευνοϊκές συνθήκες, τα τελικά προϊόντα, της ζύμωσης, του γάλακτος, περιέχουν περισσότερο οξικό οξύ.
Για την παραγωγή μιας όξινης κρέμας, μέσω βιολογικής ωρίμανσης, εμείς χρησιμοποιούμε ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια, όπως, είναι τα είδη Lactococcus lactis subspecies lactis biovariety diacetylactis και ορισμένα άλλα είδη, τα οποία ανήκουν επίσης στο γένος Leuconostoc. Τα βακτήρια, αυτά, ζυμώνουν τα κιτρικά, του γάλακτος, και παράγουν γαλακτικό οξύ, αλλά και ουσίες, όπως, το διακετύλιο και η ακετοΐνη.
Αυτό, πάντως, δεν φαίνεται να μεταβάλλει, ουσιαστικά, τα χαρακτηριστικά, τα οποία αφορούν την ποιότητα του τυριού.
Τύποι της γαλακτικής ζύμωσης – Διάσπαση της λακτόζης στην ομοιοζυμωτική ζύμωση
Όταν, η ομοιοζυμωτική ζύμωση, της λακτόζης, γίνεται από, μεσόφιλους μικροοργανισμούς, τότε, αυτή, η ζύμωση, παράγει 4 μόρια γαλακτικού οξέος, ανά μόριο λακτόζης.
Η λακτόζη εισέρχεται στο κύτταρο των βακτηρίων, μέσω ενός ενζύμου, ενός μεταφορέα, ο οποίος ονομάζεται lactose permease. Το ένζυμο αυτό βρίσκεται εμφυτευμένο στην κυτταρική μεμβράνη. Στην συνέχεια, η λακτόζη μέσα στο κυτταρόπλασμα διασπάται σε γλυκόζη και σε γαλακτόζη. Η διάσπαση γίνεται με την βοήθεια του ενζύμου β-γαλακτοσιδάση (β-galactosidase). H ζύμωση της γλυκόζης θα ακολουθήσει μια σειρά σταδίων, τα οποία περιλαμβάνουν βιοχημικές αντιδράσεις. Αυτά τα στάδια αναφέρονται με τον όρο Γλυκόλυση. Η ζύμωση της Γαλακτόζης θα ακολουθήσει μια σειρά λίγων σταδίων, τα οποία ονομάζονται Leloir pathway.
Η αντίδραση είναι: lactose + 4 H3PO4 + 4 ADP → 4 lactic acid + 4 ATP + 3 H2O
Η λακτόζη είναι ένας δισακχαρίτης.
Η λακτόζη αποτελείται από τον μονοσακχαρίτη γλυκόζη και τον μονοσακχαρίτη γαλακτόζη.
Συνήθως, τα ομοιοζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια αδυνατούν να ζυμώσουν την γαλακτόζη.
Ομοιοζυμωτική οξυγαλακτική ζύμωση. Αυτή η σειρά των σταδίων όλων αυτών των βιοχημικών αντιδράσεων είναι γνωστή και ως μεταβολική οδός Embden-Meyerhof-Parnas (EMP). Η γλυκόζη μεταβολίζεται σε πυρουβικό οξύ. Στη συνέχεια, το πυρουβικό οξύ μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ. Οι μικροοργανισμοί οι οποίοι εμπλέκονται σε αυτό το είδος της ζύμωσης μετατρέπουν την γλυκόζη σε γαλακτικό οξύ, σε ποσοστό άνω του 90% (ίσως και 99%). Πάντως, όταν αυτοί οι μικροοργανισμοί βρίσκονται σε συνθήκες στρές, τότε ο μεταβολισμός της γλυκόζης περιλαμβάνει σε μεγαλύτερο ποσοστό και άλλα μεταβολικά μονοπάτια. Έτσι, όταν αυτοί οι ομοιοζυμωτικοί μικροοργανισμοί βρίσκονται σε συνθήκες στρές, τότε το πυρουβικό οξύ μπορεί να μεταβολίζεται σε ακεταλδεΰδη και αργότερα σε αιθανόλη. Επίσης, όταν αυτοί οι μικροοργανισμοί βρίσκονται σε συνθήκες στρές, μία άλλη μεταβολική οδός περιλαμβάνει την μετατροπή του πυρουβικού οξέος σε φορμικό οξύ, ή σε οξικό οξύ, ή σε διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο.
Έτσι, αυτά, τα βακτήρια, ζυμώνουν, μόνον, την γλυκόζη, με ταυτόχρονη απελευθέρωση, της γαλακτόζης, στο γάλα, ή στο τυρί.
Στην περίπτωση, αυτή, παράγονται 2 μόρια γαλακτικού οξέος, (προηγουμένως είδαμε ότι παράγονται 4 μόρια γαλακτικού οξέος, όταν, ζυμώνεται και η γλυκόζη, και η γαλακτόζη).
Ομοιοζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, όπως, είναι το είδος Lactobacillus helveticus, και,
Ορισμένα οξυγαλακτικά βακτήρια έχουν την ικανότητα και μπορούν να ζυμώνουν και την γαλακτόζη. Η ζύμωση της γαλακτόζης γίνεται μέσω της μεταβολικής οδού Leloir (Leloir pathway). H γαλακτόζη μεταβολίζεται σε 1-φωσφορική γαλακτόζη, στη συνέχεια σε 1-φωσφορική γλυκόζη και στη συνέχεια σε 6-φωσφορική γλυκόζη. Στη συνέχεια ακολουθεί την μεταβολική οδό Embden-Meyerhof-Parnas (EMP).
Ομοιοζυμωτικά θερμόφιλα οξυγαλακτικά βακτήρια, όπως, είναι κάποια στελέχη (stains), από το είδος Streptococcus thermophilus, μπορούν, και ζυμώνουν, και το μόριο της γαλακτόζης, παράγοντας, τελικά, 4 μόρια γαλακτικού οξέος.
Βέβαια, αυτό είναι δυνατόν να συμβεί, μόνον, όταν, όλη η λακτόζη, (δηλαδή, η γλυκόζη), έχει ζυμωθεί.
Ετεροζυμωτική γαλακτική ζύμωση. Τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια ζυμώνουν την γλυκόζη και παράγουν μιά σειρά από προϊόντα. Έτσι, αυτά τα βακτήρια, εκτός από το γαλακτικό οξύ, μπορούν και παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, οξικό οξύ και αιθανόλη. Οι αριθμοί με κόκκινο χρώμα απεικονίζουν τα ένζυμα τα οποία συμμετέχουν. 1. Hexokinase, 2. Glucose 6-phosphate dehydrogenase, 3. Phosphogluconate dehydrogenase, 4. Phosphopentose epimerase, 5. Phosphoketolase, 6. Acetate kinase, 7. Phosphate acetyltransferase, 8. Pyruvate decarboxylase, 9. Alcohol dehydrogenase, 10. Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase, 11. phosphoglycerate kinase, 12. Phosphoglyceramutase, 13. Enolase, 14. Pyruvate kinase, 15. Lactate dehydrogenase.
Οι 2 τύποι της γαλακτικής ζύμωσης – Ποιά είναι η Ετεροζυμωτική γαλακτική ζύμωση?
Στην ετεροζυμωτική ζύμωση, τα οξυγαλακτικά βακτήρια (τα βακτήρια, αυτά, ονομάζονται ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια) μετατρέπουν, κατά, περίπου, 50% τη λακτόζη, σε γαλακτικό οξύ.
Τυρί Gouda. Οι μικρές οπές, στο εσωτερικό του, τυριού, οφείλονται στην παραγωγή CO2, από τον μεταβολισμό των ετεροζυμωτικών οξυγαλακτικών βακτηρίων, όπως είναι το είδος Leuconostoc mesenteroides.Αυτά τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια αποτελούν ΕΚΚΙΝΗΤΕΣ μικροοργανισμούς. Δηλαδή, ο παρασκευαστής ηθελημένα χρησιμοποίησε αυτό το είδος των βακτηρίων.
Επίσης, μετατρέπουν κατά, περίπου, 40% τη λακτόζη, σε προϊόντα, όπως, είναι η αιθανόλη, η ακεταλδεΰδη, το οξικό οξύ, και το διοξείδιο του άνθρακα.
Τύποι της γαλακτικής ζύμωσης – Διάσπαση της λακτόζης στην ομοιοζυμωτική ζύμωση
Ας πάρουμε μια αίσθηση με την βοήθεια των αριθμών.
Στο παρελθόν, ο παρασκευαστής του τυριού Φέτα, έπρεπε να ανοίγει τακτικά τα καπάκια από τα δοχεία αποθήκευσης του τυριού. Με τον τρόπο αυτό, τα αέρια τα οποία υπήρχαν στο εσωτερικό του δοχείου απελευθερώνονταν. Η αιτία δημιουργίας αυτών των αερίων ήταν (εν πολλοίς) η δράση των ετεροζυμωτικών οξυγαλακτικών βακτηρίων. Αυτά τα ετεροζυμωτικά οξυγαλακτικά βακτήρια είναι ΜΗ εκκινητές (no starters) μικροοργανισμοί.
Το ετεροζυμωτικό, μεσόφιλο, οξυγαλακτικό βακτήριο, το οποίο ανήκει στο είδος Leuconostoc mesenteroides, παράγει 1 μόριο γαλακτικού οξέος, 1 μόριο αιθανόλης, και 1 μόριο CO2, ζυμώνοντας, 1 μόριο γλυκόζης.
Από την άλλη μεριά, το ετεροζυμωτικό, μεσόφιλο, οξυγαλακτικό βακτήριο, το οποίο ανήκει στο είδος Lactobacillus brevis παράγει οξικό οξύ, στην θέση της αιθανόλης.
Δείτε περισσότερα:
Lactic acid properties, applications and production: A review. Martinez FAC, Balciunas EM, Salgado JM, et al. (2013). Trends Food Sci Tech 30: 70–83.
Lactic acid bacteria: benefits, selection criteria and probiotic potential in fermented food. Wedajo B (2015). J Prob Health 3: 129.
Lactic acid bacteria: An introduction. Von Wright A., Axelsson L. (2011). In: Lactic Acid Bacteria: Microbiological and Functional Aspects. Lahtinne S, Salminen S, Von Wright A, et al., Editors, London: CRC Press, 1–17.
Lactic acid bacteria: their applications in foods. Bintsis T. (2018). J Bacteriol Mycol 5: 1065.
Χρησιμοποιούμε cookies για να σας προσφέρουμε την καλύτερη δυνατή εμπειρία στη σελίδα μας. Εάν συνεχίσετε να χρησιμοποιείτε τη σελίδα, θα υποθέσουμε πως είστε ικανοποιημένοι με αυτό.ΕντάξειΌχι
Facebook Comments