De två vanligaste typerna av jäsning är alkoholhaltig och mjölksyrajäsning.
Medan alkoholjäsning kan vara den mest kända (och ses i många livsmedel och drycker, t.ex. som vin, öl, fermenterad te, bröd och korv) anses mjölksyrajäsning vara den äldsta. Fermenterade livsmedel, såsom ost, yoghurt, kefir, surkål och inlagda livsmedel har hittats i nästan alla kulturer över hela världen och går tusentals år tillbaka.
För att jämföra och kontrastera mjölksyrajäsning och alkoholjäsning, är båda det oxidationsreduktionsreaktioner och involverar glykolys.
Alkoholjäsning förekommer i mikroorganismer som jäst och omvandlar glukos till energi som frigörs som koldioxid. Den resulterande biprodukten kallas etanol (även känd som etylalkohol eller helt enkelt alkohol). Mjölksyrajäsning förekommer i vissa bakterier, jäst och muskelceller och omvandlar glukos till energi. Dess biprodukt är laktat. Mjölksyrajäsning används också i livsmedelsindustrin, som använder mjölksyrabakterier.
Jästens och bakteriens roll i jäsning
Alkoholjäsning innebär ofta Saccharomyces cerevisiae, (allmänt känd som bagerijäst), som härstammar från socker (sackaro), svamp (myces) och öl (cerevisiae). Med anor från den neolitiska perioden, jästjäsning är viktigt för processerna för att producera öl, vin, bröd och biobränsle.
Jäsning innefattar införandet av ett antal mikrober som ökar nivån av syra eller alkohol; S. cerevisiae jäsning omvandlar stärkelse till enkla sockerarter, som jästen sedan konsumerar för att skapa koldioxid och alkohol.
Enkelt uttryckt, jästklyftorna på socker när cellerna reproducerar. Cellerna fortsätter att reproducera tills allt socker konsumeras och jästen spenderas; jästen sätter sig sedan i botten av behållaren. Denna process är densamma oavsett slutresultatet är alkohol eller biobränsle.
Lactobacillus är den vanligaste bakterien som används vid jäsning av mjölksyra. Det socker som finns i fruktprover producerar naturligt mjölksyra, vilket sänker pH, vilket minskar antalet mikroorganismer som kan växa. Detta bevarar effektivt mat. Detta används vanligen vid betning såväl som vid produktion av yoghurt och jästa livsmedel som surkål och kimchi.
Mjölksyrabakterier finns naturligt i vissa livsmedel och används huvudsakligen som "förrätter", vilket innebär att de börjar jäsningsprocessen. De kolhydrater som redan finns i maten håller reaktionen igång. Det är därför ostar som har "åldrats" under olika tid har olika smaker.
Alkoholist vs. Mjölksyrajäsning
Alkoholjäsning är en kemisk reaktion som använder jäst och socker för att producera energi, vilket du kan se när lösningen bubblar; det kan vara aerobt eller anaerobt (fungerar i närvaro eller frånvaro av syre). Efter att koldioxiden avlägsnats reduceras den resulterande acetaldehyden till bildning av etanol. Jäst kan inte metabolisera etanol; vad gäller modercellerna är det en avfallsprodukt.
Du kan definiera mjölksyrajäsning som processen som sker efter glykolys i anaerob andning. Ett enzym som kallas laktatdehydrogenas uppmanar en reaktion för att starta glykolys och bilda laktat i processen.
Detta laktat protonerar till mjölksyra och fortsätter att ackumuleras i muskelceller tills syre återinförs och aerob andning återvänder. ("Protonat" betyder att lägga till en proton till en annan atom eller molekyl, vilket skapar en bindning och omvandlar laktatet till en syra.) Mjölksjäsning sker genom anaerob andning, som inträffar när det saknas syre i en organism. Detta förhindrar att muskler får energi från cellulär andning.
Primärt skiljer sig mjölksyrajäsning från jäsning av etylalkohol genom att mjölksyra snarare än etanol är den resulterande biprodukten. När de utsätts för syre bryts mjölksyramolekyler ner till koldioxid och vatten. När den används i livsmedelsproduktion bryter denna mjölksyra ner socker och förhindrar att mat förstörs.
Alkoholjäsning kan äga rum i miljöer både med och utan syre, med olika resultat.
Effekter av mjölksyra på kroppen
Muskelsårighet som upplevs efter träning orsakas av mjölksyrauppbyggnad. Med regelbunden aktivitet kan lungorna hålla jämna steg med kroppens syrebehov, men under träning krävs mer energi. Detta lämnar syre i brist, så anaerob andning börjar. Detta är inte lika effektivt som aerob andningoch processen resulterar i produktion av mjölksyra.
Även om det ofta betraktas som avfall återvinns mjölksyra sedan genom levern där den omvandlas tillbaka till glukos. I vissa fall kan en ansamling av mjölksyra orsaka illamående, andningssvårigheter och svaghet. När kroppen inte har tid att återhämta sig kan urinsyrakristaller byggas upp på lederna och orsaka smärta som kallas gikt.