20-03-2022  (427 lectures) Categoria: Fermentation

Microorganismes, enzims, i fermentació

substàncies orgàniques

S√ćMIL (per explicar que fa un enzim..)

QU√ćMICA INORG√ÄNICA => CATALITZADOR (p.e. molsa de plat√≠)
QU√ćMICA ORG√ÄNICA => ENZIM (zymase)

ELS ENZIMS S√ďN SUBST√ÄNCIES ORG√ÄNIQUES (PROTE√ćNIQUES) AMB F√íRMULES D'ESTRUCTURA MOLT COMPLEXA..
PER√í NO S√ďN MICROORGANISMES
___________________________________________________________________________

Microorganismes, enzims, i fermentació o

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

El 1815, el francès Louis Joseph Gay-Lussac va descriure la fermentació alcohòlica. El treball per explicar què passa durant la fermentació va conduir a una controvèrsia científica entre el francès Louis Pasteur i l'alemany Justus von Liebig:

  • Segons Pasteur, la fermentaci√≥ era un fenomen biol√≤gic, causat per √©ssers vius, els llevats, capa√ßos de transformar el sucre en alcohol.
  • Segons Liebig, era una reacci√≥ fisicoqu√≠mica relacionada amb compostos inerts.

A finals del segle XIX, l'alemany Eduard Buchner va descobrir que un extracte de llevat desprove√Įt de c√®l¬∑lules, √©s capa√ß de fer fermentar el sucre en alcohol. Perqu√®? => Perqu√® l'extracte cont√© compostos, enzims, capa√ßos de "catalitzar" la reacci√≥ de fermentaci√≥.

Segons els francesos, tant Pasteur com Liebig tenien raó (aseveració de la que jo discrepo: era Liebig qui tenia raó "és una reacció purament química" amb uns enzims que han estat "excretats" per uns microorganismes: els llevats produeixen enzims i són aquests ELS que actuen com a "catalitzadors per convertir" el sucre en alcohol i diòxid de carboni més CALOR..

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

Els enzims són substàncies orgàniques, gairebé sempre de natura proteica, que acceleren reaccions químiques.[1] Els enzims interaccionen amb molècules de partida (substrats) i catalitzen la seva transformació en altres de diferents (productes). Intervenen amb un paper important en gairebé tots els processos cel·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 cèl·lula determina les rutes metabòliques que s'hi poden dur a terme.

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

_
____________________________________________________________________________________________________________

El 1907 Eduard_Buchner va rebre el Premi Nobel de Química pel seu descobriment de la fermentació en absència de cèl·lules vives. Amb aquest experiment va demostrar que la fermentació alcohòlica es deu a l'acció d'uns enzims anomenats cimases i no a la simple acció fisiològica de les cèl·lules del llevat.

Va escriure sobre els seus descobriments sobre la fermentació en l'obra Die Zymasegährung (1903), escrita en col·laboració amb el seu germà Hans.[19:53,

L'enzim a√Įllat per Buchner del llevat va ser la Zymase. Va demostrar que la fermentaci√≥ del sucre convertit en alcohol i di√≤xid de carboni es deu a l'acci√≥ de diferents enzims presents al llevat i no a la c√®l¬∑lula del llevat. Va a√Įllar l'enzim Zymase i va demostrar que aquest enzim √©s responsable del proc√©s de fermentaci√≥. Va ser guardonat amb el Premi Nobel de Qu√≠mica l'any 1907 per aquest descobriment.

____________________________________

Les diferents fermentacions del vi

El principi de fermentació es coneix des de fa molt de temps, encara que originalment no es va entendre el procés científic. Louis Pasteur és el primer a demostrar que els organismes vius desencadenen la fermentació. Des de llavors sabem per què la fermentació no només 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 fermentació o diversos tipus?

Criança en bóta

Què és la fermentació?

La fermentació és qualsevol procés metabòlic en el qual l'activitat dels microorganismes (llevats) crea un canvi en els aliments i begudes, ja sigui canviant el sabor, millorant la conservació dels aliments, proporcionant beneficis per a la salut, o més.

La paraula "ferment" prové del llatí "fervere", que significa "bullir". Irònicament, la fermentació és possible sense calor.

Què passa durant la fermentació?

La fermentació es produeix en absència d'oxigen (condicions anaeròbiques) i en presència de microorganismes (llevats, floridures i bacteris) que obtenen la seva energia mitjançant fermentació, consumint sucres.
Si hi ha prou sucre disponible, algunes cèl·lules de llevat, com Saccharomyces cerevisiae, prefereixen la fermentació a la respiració aeròbica fins i tot quan l'oxigen és abundant.

Vinya borgonyona de la costa de Chalonnaise

Quins són els beneficis de la fermentació?

Els aliments fermentats són rics en probiòtics, microorganismes beneficiosos que ajuden a mantenir un intestí saludable perquè pugui extreure nutrients dels aliments.

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

Quines són les diferents fermentacions del vi?

Hi ha principalment dos tipus de fermentació durant l'elaboració del vi.

Alliberament gasós relacionat amb la fermentació

Fermentació alcohòlica

La primera √©s la fermentaci√≥ alcoh√≤lica. √Čs la fermentaci√≥ que s'elabora per a tots els vins. Comen√ßa tan bon punt es desdobla el ra√Įm i per sobre dels 12¬ļC en general. S√≥n els llevats que entren en acci√≥. Per tant, el ra√Įm s'ha de premsar o trepitjar (s√≠, n'hi ha alguns que encara ho fan) perqu√® els llevats es posin en contacte amb el suc dol√ß. Els llevats tamb√© poden provenir de l'aire o de les aportacions dels viticultors. La seva acci√≥ permetr√† transformar gradualment el sucre en alcohol.

Sota l'acció dels llevats s'alliberaran diverses "substàncies". Hi haurà diòxid de carboni, per exemple. A més a més, alguna vegada has tingut com una mica de gas escapant d'una ampolla ja oberta? Bé, és diòxid de carboni com el del xampany i refrescos.

Resultats de la fermentació alcohòlica

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

S√≠ baixa per sota de 12 ¬į C, els llevats s'adormen. Seria una ll√†stima impedir que treballin. Per√≤ si deixen de funcionar, el grau d'alcohol no ser√† suficient. I per tenir dret a vendre un vi amb o sense denominaci√≥ d'origen, hi ha obligacions en aquesta zona. Per√≤ aquest √©s un altre tema.

Per tant, els llevats van transformant el sucre. Què passa quan s'acaba el sucre? La fermentació alcohòlica s'atura.

Premsa al Museu Codorniu

Fermentació malolàctica

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

FNL (aix√≤ √©s com es diu entre √≠ntims) s'utilitza principalment per als vins negres. S'activa baixant les cuves a 20 ¬į C. Si no s'activa, √©s pot for√ßar afegint llevats aut√≤ctons. La seva acci√≥ s'atura en consumir-se totalment l'√†cid m√†lic o afegint-hi di√≤xid de sofre

Has de saber que la fermentació no s'atura amb l'embotellament. Pot continuar en l'ampolla produint un petit alliberament gasós i pòsits o solatges.
Però aquesta és una altra història...

____________________________

Fermentació del pa (panària)

Acció dels llevats Mecanismes
de fermentació
Factors que influeixen en la fermentació

La fermentació panària és una fermentació alcohòlica.

Els llevats degraden els sucres simples de la massa en diòxid de carboni, alcohol etílic i altres compostos importants per al gust del pa.

zimasa.jpg

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

 

La formació d'alcohol i productes secundaris comporta un augment de la duresa de la massa i també el desenvolupament de les aromes del pa.

Torna a dalt

Acció dels llevats

En un ambient anaeròbic (sense aire) els llevats produeixen fermentació alcohòlica.

La maltosa present a la massa, penetra a la cèl·lula del llevat, on és transformada per les maltases en glucosa.

La fermentació de glucosa per la zifasa del llevat produeix diòxid de carboni i alcohol etílic.

 

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

En un ambient aeròbic (amb aire) les cèl·lules de llevat es multipliquen, aquesta funció 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 força.

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

Torna a dalt

Mecanismes de fermentació

Descomposició del midó en sucres simples o amilòlisi

El midó en presència d'aigua es degrada per les amilases en el sucre més simple: la maltosa.

Les amilases proporcionen així al llevat els sucres essencials per a la fermentació.

Aquesta transformació s'anomena "hidròlisi de midó" o "amilòlisi".

Torna a dalt

Factors que influeixen en la fermentació

Activitat de fermentació:

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

  • dosificaci√≥ de llevats

 


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


  • l'elecci√≥ de la taxa d'hidrataci√≥ de la farina, (consist√®ncia de la massa).

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

 

Els factors que influeixen en la fermentació panària són:

    • la quantitat de sucres preexistents en la farina,
    • la quantitat¬†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




versió per imprimir

Comentaris publicats

    Afegeix-hi un comentari:

    Nom a mostrar:
    E-mail:
    Genera una nova imatge
    Introdu√Įu el codi de seguretat
    Accepto les condicions d'ús següents:

    Per a participar en els comentaris l'usuari es compromet a complir i acceptar les següents normes bàsiques de conducta:

    • Respectar les opinions de la resta dels participants al fòrum, tot i no compartir-les necessàriament.
    • Abstenir-se d'insultar o utilitzar un llenguatge ofensiu, racista, violent o xenòfob, i no tenir cap conducta contrària a la legislació vigent i a l'ordre públic.
    • No enviar cap contingut amb copyright sense el permís del propietari. Si es considera oportú facilitar continguts d'internet amb copyright, cal escriure la URL completa perquè els altres usuaris puguin enllaçar-hi i descarregar-se els continguts des de la pàgina propietària.
    • Publicitat: No es permet enviar continguts promocionals i/o publicitaris.