음식의 젖산 발효 과학

요거트, 소금에 절인 양배추, 피클,이 제품들 중 어느 것도 젖산 발효없이 존재하지 않을 것입니다. 이것은 젖산 박테리아 덕분에 성분을 아주 다른 (그리고 맛있는)로 변환하는 일련의 화학 반응입니다.

이 게시물에서는 젖산 발효가 좀 더 자세하게 탐구 되어이 박테리아가 작동 할 때 어떤 일이 발생하는지 이해하는 데 도움이됩니다!

젖산 발효 란 무엇입니까?

모든 유기체가 생존하려면 에너지 원에서 에너지를 추출 할 수 있어야합니다. 발효는 호흡 (식물과 동물에서 사용)과 마찬가지로이 에너지를 얻는 방법입니다. 박테리아와 효모 (예 :맥주 양조에서)는 일반적으로 발효를 에너지 원으로 사용합니다.

발효에는 여러 가지 유형이 있으며, 젖산 발효는 발효 과정의 결과로 젖산이 형성되는 유형입니다. 설탕, 예를 들어 유당 또는 포도당은 에너지가 방출되고 젖산이 생성되는 방식을 따라 발효됩니다. 젖산 발효는 산소가 발생할 필요가 없습니다.

젖산 발효는 박테리아에서만 발생하는 것이 아니라 인간 에게서도 발생합니다! 당신이 광범위하게 스포츠를하고 근육이 '신맛이 나는 것'을 느끼면 말 그대로 신맛이납니다. 더 이상 산소가 충분하지 않으며 신체는 젖산 발효를 사용하여 여분의 에너지를 제공하는 것으로 되돌아갔습니다.

젖산 박테리아

다양한 박테리아는 젖산 발효를 사용하여 당을 젖산으로 변형 시키며, 대부분은 적절하게 명명 된 젖산 박테리아 그룹에 속합니다. 이 그룹에는 다시 몇 가지 유형이 있습니다 (예 : Lactobacillus, Leuconostoc ) 또는 Lactococcus . 박테리아는 젖산 발효를 위해 의도적으로 음식에 첨가 될 수 있지만 인체와 대부분의 식물을 포함하여 다양한 지역에서도 자연적으로 발생합니다.

다른 젖산 박테리아는 최적의 생활 조건이 다릅니다. 일부는 0 ° C의 온도에서 자랄 수있는 반면, 다른 일부는 10 ° C에서 성장을 중단합니다.

젖산

젖산은 산으로 액체의 pH 값을 줄이며 아래의 구조를 볼 수 있습니다. 분자의 오른쪽에있는 -cooh 그룹은 젖산과 산을 만드는 이유입니다. 이 그룹의 양성자 (h)는 그룹이 그 주위의 나머지 물에 앉을 수 있도록 아주 쉽게 떠납니다. 결과적으로 양성자의 농도가 증가하여 pH 값의 감소를 초래합니다 (여기서는 참조)

젖산 발효 반응

다양한 유형의 젖산 박테리아가 있으며 설탕을 젖산으로 변환하는 방법에는 여러 가지 방법이 있습니다. 또한 박테리아에 이용 가능한 설탕의 유형, 반응의 모습에 따라 다릅니다. 가장 단순하고 가장 일반적으로 설명 된 메커니즘은 에너지 원으로 포도당으로 시작하는 메커니즘입니다.

포도당은 두 가지 주요 경로를 통해 젖산으로 발효 될 수있다 :동종 및 이종 이종. 우리는 여기서 경로를 단순화 할 것입니다. 실제로 세포 사이에 더 많은 단계가 있습니다. 또한 박테리아는 발효 중에 에너지를 수확하는 동안 많은 다른 반응이 진행되고 있습니다. 예를 들어 향미 분자는 형성되며 이러한 반응 메커니즘은 제품, 환경 및 박테리아에 너무 복잡하고 의존하는 경향이있어서 모든 일이 일어나고있는 모든 일에 대한 전체 개요를 만드는 것은 불가능합니다.

반응 체계 1 :포도당 - 동성애

락트산 발효의 동성애 메커니즘에서 1 포도당 분자는 2 락트산 분자로 분해된다. 이 반응은 에너지의 방출을 초래하여 박테리아에 의해 사용될 수있다. 다음과 같이 보이는 반응 체계에서 :

c ₆ H ₁₂ o ₆ → 2 C ₃ H ₆ o ₃

반응 체계 2 :포도당 - 이종

모든 젖산 박테리아가 포도당을 효율적으로 분해 할 수있는 것은 아닙니다. 대신, 젖산 에탄올을 제외하고도 형성됩니다.

c ₆ H ₁₂ o ₆ → C ₃ H ₆ o ₃ +c ₂ H ₆ o (에탄올) +Co ₂; 다시 에너지는 박테리아에 의해 저장되는 에너지가 방출되지만 동성애 반응의 절반만이 방출됩니다.

더 큰 설탕의 발효, 유당

그러나 젖산 발효가 발생하는 모든 생성물에 포도당이 포함 된 것은 아닙니다. 예를 들어 우유를 가져 가십시오. 우유의 설탕은 유당입니다. 유당은 소위 디카 세라드이며 하나의 포도당 분자와 하나의 분자 갈락토스로 만들어집니다. 오른쪽 젖산 박테리아가 사용되면 포도당과 갈락토스에서 유당을 분해 할 수있는 효소가 있습니다. 그런 다음 포도당은 상기 기재된 경로 중 하나를 통해 발효 될 수 있습니다. 갈락토스 자체는 일련의 반응을 통해 포도당으로 변형 될 수 있으며 발효 될 수도 있습니다.

식품에서의 젖산 발효
식품의 젖산 발효는 때때로 바람직하지만 다른 경우에는 바람직하지 않습니다.

바람직하지 않은, 부패

젖산 박테리아는 야채뿐만 아니라 고기의 부패를 유발합니다. 젖산의 생산은 제품을 신맛이 나고 비교할 수 없게 만듭니다. 이런 식으로 젖산 박테리아는 부패의 좋은 지표입니다. 그들은 스스로 해롭지 않기 때문에 우리가 망쳐 놓은 것을 먹지 못하고 병원성 미세 유기체가 포함되어있을 수 있습니다.