El término fermentación en realidad significa una cadena de reacciones químicas más o menos larga y compleja que es activada por levaduras, bacterias o enzimas en los tejidos animales en ausencia de oxígeno. Descubramos todo sobre este proceso y entendamos para qué sirve.
La fermentación se puede explicar como una forma de liberar energía del azúcar cuando no hay más oxígeno en el citoplasma. Este proceso químico, de hecho, es activado por levaduras y bacterias para 'extraer' la energía contenida en la glucosa. Nuestros músculos también son capaces de activarlo, especialmente después de un esfuerzo físico prolongado.
En este caso, lo que se produce es el llamado ácido láctico que provoca esa sensación de dolor que sentimos tras una intensa actividad física. Averigüemos todo sobre este tema e intentemos comprender cuáles son los principales tipos de fermentación.
Que es la fermentación y como se lleva a cabo
Louis Pasteur es el inventor del término "fermentación". El científico lo utilizó por primera vez en el siglo XIX para definir un proceso químico desencadenado por muchos organismos para obtener energía del azúcar y llevar a cabo sus funciones vitales. ' Respirar sin oxígeno ' podríamos decir.
De hecho, recuerda mucho a la respiración celular aunque, a diferencia de esta última, se produce en ausencia de oxígeno (entorno anaeróbico). Si queremos, también es uno de los métodos más sencillos que utilizan los organismos para obtener energía de los alimentos en ausencia de oxígeno molecular. Y es quizás uno de los mecanismos más primitivos que la ciencia haya descrito.
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La enzima que provoca la fermentación da lugar a una cadena de reacciones químicas . Una especie de efecto dominó con diferentes procesos según el tipo de fermentación que estemos tratando. Estos procesos terminan con la producción de productos y subproductos específicos .
Los agentes que desencadenan la fermentación son generalmente levaduras, hongos y bacterias , organismos unicelulares dispersos en las sustancias que componen el pan, el vino, la cerveza y la leche . Es gracias a estos microorganismos que se producen los principales fenómenos de fermentación que conocemos.
Las etapas de fermentación
La fermentación es un proceso en el que se pueden distinguir dos fases:
- Glucosis
- La regeneración de NADH en NAD +
Durante la glicosis , el azúcar se transforma en dos moléculas de ácido pirúvico y simultáneamente se producen dos moléculas de ATP y dos de NADH. Las primeras son moléculas con un alto contenido energético fácilmente disponibles, las otras requieren oxígeno para liberar el contenido energético. Con la regeneración de NADH, la célula produce NAD +, es decir, la reducción química del NADH liberado de su carga de energía.
Según el tipo de fermentación, el NAD + se regenera de diferentes formas.
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Muchas fermentaciones son explotadas por el hombre para obtener alimentos o sustancias farmacéuticas. Si pensamos en Saccharomyces cerevisiae, por ejemplo, inmediatamente nos viene a la mente la preparación de cerveza y pan.
Esta levadura, de hecho, se conoce como levadura de cerveza y se introduce en las masas de pan y pastelería para activar un tipo particular de fermentación alcohólica . El dióxido de carbono liberado hace que la pasta se hinche, lo que la hace adecuada para cocinar.
Tipos de fermentación
Fermentación láctica
Desde el punto de vista químico, esta transformación involucra una molécula de glucosa y termina con la producción de ácido pirúvico y ácido láctico. Los agentes involucrados son las bacterias Streptococcus y Lactobacillus, que transforman la glucosa en ácido láctico.
Gracias a ellos, la cadena de reacciones en las que el ácido láctico modifica algunas proteínas de la leche hace que la consistencia del líquido cambie hasta convertirse en yogur, que se puede hacer en casa incluso sin yogur .
Fermentación láctica en los músculos.
El mismo proceso también ocurre a nivel muscular en los tejidos de los animales vertebrados durante un esfuerzo prolongado. Una vez más, la fermentación se activa en ausencia de oxígeno y procede como un proceso de regeneración.
El piruvato se reduce a ácido láctico, lo que permite la glucólisis. Lo que se forma en los músculos se llama "lactato", que se transporta a través de la sangre al hígado y se convierte en glucosa durante la fase de recuperación .
Fermentación alcohólica
Consiste en un proceso de transformación que produce alcohol etílico y dióxido de carbono. Como otros tipos de fermentación, la fermentación alcohólica también es activada por microorganismos (sacaromicetos) que descomponen la glucosa en ausencia de oxígeno, transformándola en etanol y dióxido de carbono. A diferencia del láctico , también llamado homoláctico , esta fermentación además del ácido láctico , también produce alcohol etílico y dióxido de carbono.
Es por ello que en el campo químico también se le llama fermentación heteroláctica.
De todas las fermentaciones, por tanto, la alcohólica es la más importante y explotada para la elaboración de alimentos y bebidas alcohólicas . Pero mientras que los azúcares simples son suficientes para el vino, en el caso de la cebada y el trigo, el almidón primero debe hidrolizarse a glucosa.
Para la elaboración de cerveza, en particular, Saccharomyces cerevisiae es la levadura que transforma la malta en cerveza. Además, también es decisivo para la producción de pan donde activa la fermentación en forma de levadura de cerveza .
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