La vaca cegahisto.cat



20-03-2022  (644 ) Categoria: Fermentation

Microorganismes, enzims, i fermentaci贸

subst脿ncies org脿niques

S脥MIL (per explicar que fa un enzim..)

QU脥MICA INORG脌NICA => CATALITZADOR (p.e. molsa de plat铆)
QU脥MICA ORG脌NICA => ENZIM (zymase)

ELS ENZIMS S脫N SUBST脌NCIES ORG脌NIQUES (PROTE脥NIQUES) AMB F脪RMULES D'ESTRUCTURA MOLT COMPLEXA..
PER脪 NO S脫N MICROORGANISMES
___________________________________________________________________________

Microorganismes, enzims, i fermentaci贸 o

"qui fou 1er l'ou o la gallina?"

El 1815, el franc猫s Louis Joseph Gay-Lussac va descriure la fermentaci贸 alcoh貌lica. El treball per explicar qu猫 passa durant la fermentaci贸 va conduir a una controv猫rsia cient铆fica entre el franc猫s Louis Pasteur i l'alemany Justus von Liebig:

  • Segons Pasteur, la fermentaci贸 era un fenomen biol貌gic, causat per 茅ssers vius, els llevats, capa莽os de transformar el sucre en alcohol.
  • Segons Liebig, era una reacci贸 fisicoqu铆mica relacionada amb compostos inerts.

A finals del segle XIX, l'alemany Eduard Buchner va descobrir que un extracte de llevat desprove茂t de c猫l路lules, 茅s capa莽 de fer fermentar el sucre en alcohol. Perqu猫? => Perqu猫 l'extracte cont茅 compostos, enzims, capa莽os de "catalitzar" la reacci贸 de fermentaci贸.

Segons els francesos, tant Pasteur com Liebig tenien ra贸 (aseveraci贸 de la que jo discrepo: era Liebig qui tenia ra贸 "茅s una reacci贸 purament qu铆mica" amb uns enzims que han estat "excretats" per uns microorganismes: els llevats produeixen enzims i s贸n aquests ELS que actuen com a "catalitzadors per convertir" el sucre en alcohol i di貌xid de carboni m茅s CALOR..

Tots els aliments o compostos fermentats fermenten gr脿cies als microorganismes (Pasteur) i enzims (Liebig) que produeixen.
____________________________________________________________________________________

Els聽enzims s贸n聽subst脿ncies org脿niques, gaireb茅 sempre de natura聽proteica, que聽acceleren reaccions qu铆miques.[1] Els enzims interaccionen amb聽mol猫cules de partida (substrats) i catalitzen la seva transformaci贸 en altres de diferents (productes). Intervenen amb un paper important en gaireb茅 tots els processos聽cel路lulars. Com que tenen un alt grau de selectivitat respecte al seu substrat i cadascun d'ells catalitza unes reaccions molt concretes, el conjunt d'enzims que es produeixen en una c猫l路lula determina les聽rutes metab貌liques que s'hi poden dur a terme.

Igual que tots els catalitzadors, els enzims redueixen l'energia d'activaci贸 (Ea o 螖G) d'una reacci贸 i, d'aquesta manera, n'augmenten molt la velocitat. Els enzims no s贸n consumits per les reaccions que catalitzen ni n'alteren l'equilibri qu铆mic. Tanmateix, es diferencien d'altres catalitzadors per la seva alta especificitat. Se sap que els enzims catalitzen unes 4.000 reaccions bioqu铆miques.[2] Algunes mol猫cules d'ARN anomenades聽ribozims tamb茅 catalitzen reaccions; algunes parts del聽ribosoma en s贸n un exemple important.[3] Els聽enzims artificials s贸n mol猫cules sint猫tiques que tamb茅 tenen propietats catal铆tiques semblants a les dels enzims.[4]

_
____________________________________________________________________________________________________________

El 1907 Eduard_Buchner va rebre el Premi Nobel de Qu铆mica pel seu descobriment de la fermentaci贸 en abs猫ncia de c猫l路lules vives. Amb aquest experiment va demostrar que la fermentaci贸 alcoh貌lica es deu a l'acci贸 d'uns enzims anomenats cimases i no a la simple acci贸 fisiol貌gica de les c猫l路lules del llevat.

Va escriure sobre els seus descobriments sobre la fermentaci贸 en l'obra Die Zymaseg盲hrung (1903), escrita en col路laboraci贸 amb el seu germ脿 Hans.[19:53,

L'enzim a茂llat per Buchner del llevat va ser la Zymase. Va demostrar que la fermentaci贸 del sucre convertit en alcohol i di貌xid de carboni es deu a l'acci贸 de diferents enzims presents al llevat i no a la c猫l路lula del llevat. Va a茂llar l'enzim Zymase i va demostrar que aquest enzim 茅s responsable del proc茅s de fermentaci贸. Va ser guardonat amb el Premi Nobel de Qu铆mica l'any 1907 per aquest descobriment.

____________________________________

Les diferents fermentacions del vi

El principi de fermentaci贸 es coneix des de fa molt de temps, encara que originalment no es va entendre el proc茅s cient铆fic. Louis Pasteur 茅s el primer a demostrar que els organismes vius desencadenen la fermentaci贸. Des de llavors sabem per qu猫 la fermentaci贸 no nom茅s millora el sabor d'aliments com el pa de massa mare, el formatge o el vi.

T'has preguntat alguna vegada si hi ha una fermentaci贸 o diversos tipus?

Crian莽a en b贸ta

Qu猫 茅s la fermentaci贸?

La fermentaci贸 茅s qualsevol proc茅s metab貌lic en el qual l'activitat dels microorganismes (llevats) crea un canvi en els aliments i begudes, ja sigui canviant el sabor, millorant la conservaci贸 dels aliments, proporcionant beneficis per a la salut, o m茅s.

La paraula "ferment" prov茅 del llat铆 "fervere", que significa "bullir". Ir貌nicament, la fermentaci贸 茅s possible sense calor.

Qu猫 passa durant la fermentaci贸?

La fermentaci贸 es produeix en abs猫ncia d'oxigen (condicions anaer貌biques) i en pres猫ncia de microorganismes (llevats, floridures i bacteris) que obtenen la seva energia mitjan莽ant fermentaci贸, consumint sucres.
Si hi ha prou sucre disponible, algunes c猫l路lules de llevat, com聽Saccharomyces cerevisiae, prefereixen la fermentaci贸 a la respiraci贸 aer貌bica fins i tot quan l'oxigen 茅s abundant.

Vinya borgonyona de la costa de Chalonnaise

Quins s贸n els beneficis de la fermentaci贸?

Els aliments fermentats s贸n rics en probi貌tics, microorganismes beneficiosos que ajuden a mantenir un intest铆 saludable perqu猫 pugui extreure nutrients dels aliments.

  • Els probi貌tics ajuden al sistema immunitari perqu猫 l'intest铆 produeix subst脿ncies antibiogr脿fiques, antitumorals, antivirals i antif煤ngiques, i els pat貌gens no funcionen b茅 en l'ambient 脿cid creat pels aliments fermentats.
  • La fermentaci贸 pot augmentar les vitamines i minerals en els aliments i fer-los m茅s disponibles per a l'absorci贸. La fermentaci贸 augmenta les vitamines B i C i millora l'脿cid f貌lic, la riboflavina, la niacina, la tiamina i la biotina. Els probi貌tics, enzims i 脿cid l脿ctic continguts en els aliments fermentats faciliten l'absorci贸 d'aquestes vitamines i minerals en el cos.

Quines s贸n les diferents fermentacions del vi?

Hi ha principalment dos tipus de fermentaci贸 durant l'elaboraci贸 del vi.

Alliberament gas贸s relacionat amb la fermentaci贸

Fermentaci贸 alcoh貌lica

La primera 茅s la fermentaci贸 alcoh貌lica. 脡s la fermentaci贸 que s'elabora per a tots els vins. Comen莽a tan bon punt es desdobla el ra茂m i per sobre dels 12潞C en general. S贸n els llevats que entren en acci贸. Per tant, el ra茂m s'ha de premsar o trepitjar (s铆, n'hi ha alguns que encara ho fan) perqu猫 els llevats es posin en contacte amb el suc dol莽. Els llevats tamb茅 poden provenir de l'aire o de les aportacions dels viticultors. La seva acci贸 permetr脿 transformar gradualment el sucre en alcohol.

Sota l'acci贸 dels llevats s'alliberaran diverses "subst脿ncies". Hi haur脿 di貌xid de carboni, per exemple. A m茅s a m茅s, alguna vegada has tingut com una mica de gas escapant d'una ampolla ja oberta? B茅, 茅s di貌xid de carboni com el del xampany i refrescos.

Resultats de la fermentaci贸 alcoh貌lica

Tamb茅 hi ha etanol (茅s a dir, alcohol), glicerols (茅s a dir, cremositat), 脿cid succ铆nic, 脿cid ac猫tic i 猫sters. Com en molts casos, aquesta reacci贸 qu铆mica va aompanyada d'una reacci贸 t猫rmica. Aix铆 que sota l'efecte dels llevats, el most s'escalfa i fins i tot pot bullir. Per aix貌 has pogut veure, si has visitat bodegues, tines refredades. La reacci贸 pot ser forta, per貌 sovint per sobre de 35掳 C, els llevats moren. Per tant, cal baixar la temperatura i mantenir-la entre 12 i 35 掳 C.

S铆 baixa per sota de 12 掳 C, els llevats s'adormen. Seria una ll脿stima impedir que treballin. Per貌 si deixen de funcionar, el grau d'alcohol no ser脿 suficient. I per tenir dret a vendre un vi amb o sense denominaci贸 d'origen, hi ha obligacions en aquesta zona. Per貌 aquest 茅s un altre tema.

Per tant, els llevats van transformant el sucre. Qu猫 passa quan s'acaba el sucre? La fermentaci贸 alcoh貌lica s'atura.

Premsa al Museu Codorniu

Fermentaci贸 malol脿ctica

L'脿cid m脿lic es produeix de forma natural en el vi. La seva concentraci贸 varia segons les varietats de ra茂m. Aquest 茅s un bon indicador de la maduresa del ra茂m. Per貌 quan hi 茅s en quantitats massa grans, el vi 茅s massa dur. A continuaci贸, l'en貌leg realitza una segona fermentaci贸, la fermentaci贸 malol脿ctica. Aneu amb compte, aquest no 茅s el m猫tode "champenpoise" que 茅s una segona fermentaci贸 alcoh貌lica feta per tal d'obtenir un vi escum贸s.
Es tracta de deixar actuar uns nous bacteris anomenats bacteris d'脿cid l脿ctic. La seva acci贸 茅s suavitzar el vi consumint 脿cid m脿lic per transformar-lo en 脿cid l脿ctic que aporta greix al vi.

FNL (aix貌 茅s com es diu entre 铆ntims) s'utilitza principalment per als vins negres. S'activa baixant les cuves a 20 掳 C. Si no s'activa, 茅s pot for莽ar afegint llevats aut貌ctons. La seva acci贸 s'atura en consumir-se totalment l'脿cid m脿lic o afegint-hi di貌xid de sofre

Has de saber que la fermentaci贸 no s'atura amb l'embotellament. Pot continuar en l'ampolla produint un petit alliberament gas贸s i p貌sits o solatges.
Per貌 aquesta 茅s una altra hist貌ria...

____________________________

Fermentaci贸 del pa (pan脿ria)

Acci贸 dels llevats Mecanismes
de fermentaci贸
Factors que influeixen en la fermentaci贸

La fermentaci贸 pan脿ria 茅s una fermentaci贸 alcoh貌lica.

Els llevats degraden els sucres simples de la massa en di貌xid de carboni, alcohol et铆lic i altres compostos importants per al gust del pa.

zimasa.jpg

L'alliberament gas贸s fa que la massa s'infli, el que permet donar lleugeresa als pans

La formaci贸 d'alcohol i productes secundaris comporta un augment de la duresa de la massa i tamb茅 el desenvolupament de les aromes del pa.

Torna a dalt

Acci贸 dels llevats

En un ambient anaer貌bic (sense aire) els llevats produeixen fermentaci贸 alcoh貌lica.

La maltosa present a la massa, penetra a la c猫l路lula del llevat, on 茅s transformada per les maltases en glucosa.

La fermentaci贸 de glucosa per la zifasa del llevat produeix di貌xid de carboni i alcohol et铆lic.

http://www.technomitron.aainb.com/photo/module11/M11213_600.JPG

En un ambient aer貌bic (amb aire) les c猫l路lules de llevat es multipliquen, aquesta funci贸 es realitza quan practiquem l'amassat de la pasta, el "refrescant al plegar" la llevadura natural i elaborant el llevat de la massa mare, que contribueix a l'augment de la for莽a.

http://www.technomitron.aainb.com/photo/module11/M11212_600.JPG

Torna a dalt

Mecanismes de fermentaci贸

Descomposici贸 del mid贸 en sucres simples o amil貌lisi

El mid贸 en pres猫ncia d'aigua es degrada per les amilases en el sucre m茅s simple: la maltosa.

Les amilases proporcionen aix铆 al llevat els sucres essencials per a la fermentaci贸.

Aquesta transformaci贸 s'anomena "hidr貌lisi de mid贸" o "amil貌lisi".

Torna a dalt

Factors que influeixen en la fermentaci贸

Activitat de fermentaci贸:

La taxa de fermentaci贸 est脿 influenciada per diversos factors sobre els quals el forner pot actuar per tal de controlar millor l'activitat de fermentaci贸 dins de la massa mare:

  • dosificaci贸 de llevats


  • si s'est脿 sumant o no malt.
  • l'elecci贸 de la temperatura de la massa,(elecci贸 de la Figura B脿sica)
  • L'elecci贸 de la temperatura de laboratori, (gr脿cies a la instal路laci贸 d'aire condicionat)


  • l'elecci贸 de la taxa d'hidrataci贸 de la farina, (consist猫ncia de la massa).

http://www.technomitron.aainb.com/photo/module11/M11218_600.jpg

Els factors que influeixen en la fermentaci贸 pan脿ria s贸n:

    • la quantitat de sucres preexistents en la farina,
    • la quantitat聽d'enzims (amilases),
  • el contingut d'humitat de la massa,
  • humitat de l'aire ambient (higrometria),

  • la quantitat de ferments,
    (Dosi de llevat, volum de part, quantitat de massa mare),
  • la temperatura de la massa,

http://www.technomitron.aainb.com/photo/module11/M11221_600.jpg

  • temperatura ambient de l'aire