Fermantasyon Nedir? Fermantasyon Çeşitleri Nelerdir?

İnsanlar, fermantasyonun arkasındaki kimyayı henüz açıklayamasalarda Neolitik Çağ’dan beri yiyecekleri fermente ediyorlar. Bugün, canlı organizmaların fermantasyon yaptığını keşfeden Fransız mikrobiyolog Louis Pasteur’un bilimsel keşiflerine dayanarak fermantasyonun aynı zamanda hayatta kalmamıza yardımcı olduğunu biliyoruz.

Fermantasyon Nedir?

Fermantasyon; mikroorganizmaların tadını,besin değerini arttırır. “Ferment” kelimesi “kaynatmak” anlamına gelen Latince “fervere” fiilinden türemiştir. İronik olarak fermantasyon, ısı olmadan da gerçekleşebilir.

Fermantasyon Nasıl Gerçekleşir?

Fermantasyonu öğrenmek için bu kimyasal tepkimelerin bilimsel sürecini anlamamız gerekiyor:

  • Mikroorganizmalar,karbonhidratları (glikoz vs. şekerler); yakıt ve enerji için kullanarak hayatta kalırlar.
  • Adenozin trifosfat (ATP) gibi organik kimyasallar ihtiyaç duyulduğunda hücrenin her yerine enerjiyi iletirler.
  • Mikroplar ATP’yi solunum yaparak üretir. Oksijen gerektiren aerobik solunum ise bunu yapmanın en verimli yoludur. Aerobik solunum glikozun pirüvik aside dönüştürüldüğü glikoliz tepkimeleri ile başlar. Ortamda yeterli oksijen varsa oksijenli solunum gerçekleşir.
  • Fermantasyon ortamda yeterli oksijen olmadığında gerçekleşen anaerobik solunuma benzer. Ancak fermantasyon ATP için pirüvik asidi kullanan solunum tepkimelerinin aksine ATP oluşumunu sağlayan laktik asit gibi farklı moleküllerin üretilmesine öncülük eder.
  • Çevresel koşullara dayanarak, tek hücreliler ve mikroplar enerji üretiminin iki çeşidi arasında geçiş yapma yetisine sahiptirler.
  • Organizmalar genelde enerjiyi anaerobik solunum tepkimeleri sayesinde kazanırlar ancak bazı türler elektron taşıma sisteminde son elektron tutucu olarak sülfatı kullanırlar.

Fermantasyon Sürecinde Neler Gerçekleşir?

Fermantasyon oksijensiz ortamda (anaerobik şartlar) ve enerjilerini fermantasyonla kazanan yararlı mikroorganizmalar (maya mantarı, küf mantarı ve bakteri) varlığında gerçekleşir. Ortamda yeterli şeker varsa Saccharomyces cerevisiae gibi bazı maya mantarları yeterli oksijen varken bile fermantasyonu tercih eder.

  • Fermantasyon sırasında bu yararlı mikroplar şekerleri ve nişastayı alkol ve asitlere dönüştürerek yiyeceklerin besin değerini arttırır ve insanlar onları daha uzun süre saklayabilsinler diye fermente ürünlerin bozulmasını engellerler.
  • Fermantasyon ürünleri sindirim için gerekli enzimleri içerir. Bu önemlidir çünkü insanlar belirli sayıda enzimle doğarlar ayrıca bunların sayısı da yaşlandıkça azalır. Fermente yiyecekler sindirime uğrayacak besinleri parçalayan enzimleri içerir.
  • Fermantasyon sindirim öncesine de yardım eder. Fermantasyon sırasında mikroplar şeker ve nişasta tüketerek birisi yiyeceği yemeden önce sindirir.

Fermantasyonun Avantajları Nelerdir?

Fermente gıdalar probiyotik -bağırsak sağlığını koruyarak besinlerin emilmesini sağlayan mikroorganizmalar- açısından zengindir.

  • Probiyotikler bağışıklık sistemine yardımcı olur çünkü bağırsak antibiyotik, anti-tümör, anti-viral ve antifungal maddeler üretir ve patojenler fermente gıdaların oluşturduğu asidik ortamda işlevsizleşir.
  • Fermantasyon ayrıca tahıllarda, kabuklu yemişlerde ve baklagillerde yer alan ve mineral eksikliğine sebep olan fitik asit gibi anti-besinlerin nötrlenmesine yardımcı olur. Fitatlar nişastayı, yağları ve proteinleri sindirmeyi zorlaştırır bu yüzden onları nötrlemek oldukça önemlidir.
  • Fermantasyon gıdalardaki vitamini ve minerali arttırabilir ve onları daha emilebilir hale getirebilir. Fermantasyon B ve C vitaminlerini çoğaltır ayrıca folik asit, riboflavin, niasin, tiamin ve biyotin miktarını da arttırır. Fermente gıdalardaki probiyotikler, enzimler ve laktik asit bu vitamin ve minerallerin vücut tarafından emilmesini kolaylaştırır.

Fermantasyonun 3 Farklı Çeşidi Nedir?

Belirli substratları fermantasyonla dönüştürebilen özelleşmiş mikroplar birçok gıda maddesini ve içeceği üretebilirler. Bunlar insanlar tarafından kullanılan üç farklı fermantasyon türü olarak adlandırılır.

  1. Laktik asit fermantasyonu: Maya türleri ve bakteriler ısı gerektirmeden nişastayı ya da şekerleri laktik aside çevirebilirler. Bu anareobik tepkimelerde pirüvik asit, NAD+ ve laktik asit oluşturmak için NADH’i (nikotinamid adenin dinükleotit + hidrojen) kullanır. (Laktik asit fermantasyonu insan kas hücrelerinde de meydana gelir. Yorucu aktivitelerde, kaslar adenozin trifosfatı oksijenin hücre içine girebileceğinden daha hızlı tüketirler. Bu da laktik asit oluşumuna ve kasların yorulmasına sebep olur. Bu olayda, oksijen kullanmadan bir glikoz molekülünün iki pirüvat molekülüne dönüştürüldüğü glikoliz tepkimesinde, ATP üretilir.) Fakir toplumları beslemekte hayati önemi olan laktik asit bakterileri ucuz, sağlıklı besinleri üretip onların bozulmasını engellemektedir. Bu yöntem lahana turşusu, salatalık turşusu, kimchi, yoğurt ve ekşi mayalı ekmeğin yapımında kullanılır.
  2. Etanol fermantasyonu/etil alkol fermantasyonu: Maya mantarları nişasta ya da şekerlerde bulunan pirüvat moleküllerini —glikozun (C6H12O6) parçalanma evresi glikoliz olarak adlandırlır— alkol ve karbondioksite parçalar. Bu tür fermantasyonla şarap ve bira üretilir.
  3. Asetik asit fermantasyonu: Tahıllardan ve meyvelerden elde edilen nişasta ve şekerler, ekşi sirkeye ve çeşni/tatlandırıcılara dönüşür. Örnek olarak elma sirkesi, şarap sirkesi ve kombu çayı verilebilir.

Fermantasyon Sürecinin Farklı Evreleri Nelerdir?

Fermente ettiğiniz ürüne göre süreç birkaç evreden gerçekleşebilir.

  • Birincil fermantasyon: Bu kısa evrede; mikroplar, meyve, sebze ya da süt gibi işlenmemiş yiyecekler üzerinde hızlıca çalışmaya başlarlar. Ortamda halihazırda ya da ürünün etrafındaki sıvıda (fermente edilen sebzelerde salamura gibi) bulunan mikroplar kokuşmuş bakterilerin yiyeceği kolonileştirmesini önler. Maya mantarları ve öbür mikroplar karbonhidratları (şekerler) alkol ve asit gibi farklı maddelere dönüştürürler.
  • İkincil fermantasyon: Fermantasyonun birkaç gün hatta haftalarca sürebilen bu uzun evresinde alkol seviyesi yükselir. Besin kaynağı (karbonhidratlar) azalan mikroplar ve mantarlar ölür. Şarap ya da bira üreticileri alkollü içecek yapmak için ikincil fermantasyonu kullanırlar. Fermentin, mikropların çevreleriyle olan kimyasal tepkimelerini etkileyen pH değeri, fermente olmadan önceki değerine göre önemli ölçüde farklılık gösterir. Alkol değeri %12-15 arasına geldiğinde mantarlar ölür ve bu da daha fazla fermantasyon olmasını engeller, alkol oranını artırmak için çözeltinin damıtılarak su oranının azaltılması gerekir.

Güneş Tutulmasi Nedir? Güneş Tutulması Türleri Hakkında Detaylı Bilgi

Alexander Graham Bell Kimdir? Buluşları ve Hakkında Bilinmeyenler