Os dois tipos mais comuns de fermentação são alcoólico e fermentação de ácido láctico.
Embora a fermentação alcoólica possa ser a mais conhecida (e é vista em muitos alimentos e bebidas, como como vinho, cerveja, chás fermentados, pão e salsichas), acredita-se que a fermentação do ácido láctico seja o mais antigo. Alimentos fermentados, como queijo, iogurte, kefir, chucrute e alimentos em conserva foram encontrados em quase todas as culturas em todo o mundo, remontando a milhares de anos.
Para comparar e contrastar a fermentação de ácido lático e a fermentação alcoólica, ambas são reações de oxidação-redução e envolvem glicólise.
Fermentação de álcool ocorre em microrganismos como o fermento e converte a glicose em energia, que é liberada como dióxido de carbono. O subproduto resultante é chamado de etanol (também conhecido como álcool etílico ou simplesmente álcool). Fermentação de ácido láctico ocorre em certas bactérias, leveduras e células musculares e converte a glicose em energia. Seu subproduto é o lactato. A fermentação do ácido láctico também é usada na indústria de alimentos, que usa bactérias lácticas.
O papel da levedura e das bactérias na fermentação
A fermentação de álcool muitas vezes envolve Saccharomyces cerevisiae, (comumente conhecido como fermento de padeiro), cujo nome deriva do açúcar (saccharo), fungo (myces) e cerveja (cerevisiae). Datado do período Neolítico, fermentação de fermento é essencial para os processos de produção de cerveja, vinho, pão e biocombustível.
A fermentação envolve a introdução de vários micróbios que aumentam o nível de ácido ou álcool; S. cerevisiae a fermentação converte o amido em açúcares simples, que a levedura consome para criar dióxido de carbono e álcool.
Simplificando, a levedura se empanturra com açúcar enquanto as células se reproduzem. As células continuam a se reproduzir até que todo o açúcar seja consumido e o fermento se esgote; o fermento então se deposita no fundo do recipiente. Este processo é o mesmo, quer o resultado final seja álcool ou biocombustível.
Lactobacillus é a bactéria mais comum usada na fermentação de ácido láctico. O açúcar presente nas amostras de frutas produz naturalmente ácido lático, que diminui o pH, reduzindo o número de micro-organismos que podem crescer. Isso efetivamente preserva os alimentos. Isso é comumente usado em decapagem, bem como na produção de iogurte e alimentos fermentados, como chucrute e kimchi.
As bactérias do ácido láctico são encontradas naturalmente em alguns alimentos e são usadas principalmente como “iniciadores”, o que significa que dão início ao processo de fermentação. Os carboidratos já presentes na comida mantêm a reação. É por isso que os queijos “envelhecidos” por diferentes períodos de tempo têm sabores diferentes.
Alcoólico vs. Fermentação de ácido láctico
A fermentação do álcool é uma reação química que usa fermento e açúcar para produzir energia, que você pode ver à medida que a solução borbulha; pode ser aeróbio ou anaeróbico (trabalhar na presença ou ausência de oxigênio). Após a remoção do dióxido de carbono, o acetaldeído resultante é então reduzido para formar etanol. A levedura não pode metabolizar o etanol; no que diz respeito às células-mãe, é um produto residual.
Você pode definir fermentação de ácido láctico como o processo que ocorre após a glicólise na respiração anaeróbica. Uma enzima chamada lactato desidrogenase estimula uma reação para iniciar a glicólise, formando lactato no processo.
Este lactato se transforma em ácido lático e continua se acumulando nas células musculares até que o oxigênio seja reintroduzido e a respiração aeróbica retorne. ("Protonato" significa adicionar um próton a outro átomo ou molécula, o que cria uma ligação e transforma o lactato em um ácido.) A fermentação láctica ocorre através da respiração anaeróbica, que ocorre quando há falta de oxigênio em um organismo. Isso evita que os músculos obtenham energia da respiração celular.
Primeiramente, a fermentação do ácido láctico difere da fermentação do álcool etílico porque o ácido láctico, ao invés do etanol, é o subproduto resultante. Quando expostas ao oxigênio, as moléculas de ácido láctico se decompõem em dióxido de carbono e água. Quando usado na produção de alimentos, esse ácido láctico quebra os açúcares, evitando que os alimentos se estraguem.
A fermentação do álcool pode ocorrer em ambientes com e sem oxigênio, com resultados diferentes.
Efeitos do ácido láctico no corpo
A dor muscular experimentada após o exercício é causada pelo acúmulo de ácido láctico. Com atividade regular, os pulmões podem acompanhar as demandas de oxigênio do corpo, mas durante o exercício, mais energia é necessária. Isso deixa o oxigênio escasso, então começa a respiração anaeróbica. Isso não é tão eficiente quanto respiração aeróbica, e o processo resulta na produção de ácido láctico.
Embora muitas vezes considerado resíduo, o ácido láctico é então reciclado através do fígado, onde é convertido de volta em glicose. Em alguns casos, o acúmulo de ácido láctico pode causar náuseas, dificuldade para respirar e fraqueza. Quando o corpo não tem tempo para se recuperar, os cristais de ácido úrico podem se acumular nas articulações, causando uma dor conhecida como gota.