Caracteristici Generale și Definirea Procesului Fermentativ

Procesul fermentativ se definește ca fiind un ansamblu de reacții biochimice prin care substanțele organice, în special compușii glucidici, sunt descompuse sub acțiunea enzimelor, producând energie. De exemplu fermentația alcoolică reprezintă degradarea substratului glucidic cu ajutorul a două tipuri de microorganisme – drojdii: Saccharomyces cerevisiae (drojdia de bere) și Saccharomyces elipsoideus (drojdia de vin), care acționează asupra zaharurilor cu ajutorul enzimei – zimaza, pe care le degradează până la alcool etilic, fermentația butirică actioneaza asupra zaharurilor pe care le degradează pană la acid butiric.

Denumirea de fermentație a procesului metabolic provine din termenul latinesc "fervere" care înseamnă a fierbe, termen ce explică aspectul produselor care fermentează, degajarea uneori din abundență a CO2 , in timpul transformărilor metabolice.

Fig. 1 Fermentația vinului

In termeni biochimici, fermentația este un proces catabolic (de producere a energiei) in absența O2 , in care compușii au rol de donori și acceptori de e‾. in procesul de fermentație, anumiți compuși organici, de obicei doi metaboliți diferiți, derivați dintr-un substrat fermentabil, au rol de donor și acceptor de e‾. procesul fermentativ isi menține un echilibru redox in acest mod; nivelul mediu de oxidare al produșilor finali este egal cu al produsului fermentabil (ex.: din glucoză rezultă atât metaboliți oxidalibi cât și reductibili).

Pentru ca acest proces de producere de energie să aibă loc, este nevoie de substraturi fermentabile, cu diverși compuși organici cum ar fi glucidele sau compușii inrudiți (acizi organici, alcooli), aminoacizi, amine etc.

Studiul științific al fermentațiilor a fost inițiat de Luis Pasteur, in perioada 1857-1875 el a demonstrat că procesele de transformare biochimică a unor substraturi sunt consecința "vieții fără aer" a unor microorganisme, cu rol de fermenți.

Fermentațiile se desfașoară in condiții anaerobe; la microorganismele strict anaerobe și la cele aerobe facultativ-anaerobe, in prezența O2, căile fermentative sunt represate. Cele strict anaerobe nu se dezvoltă iar cele facultativ-anaerobe iși schimbă calea metabolică de producere a energiei, de la fermentație la respirație. In acest caz numai bacteriile lactice fac excepție: O2 nu modifică modul lor de a produce energie, astfel incât fermentația continuă chiar și in prezența O2 .

Fig. 2 Acțiunea bacteriilor de fermentație asupra substanțelor organice

1.1. Importanța fermentațiilor in Industria Alimentară

In cadrul prelucrării produselor alimentare, fermentația intervine in transformarea carbohidraților până la alcooli și CO2 in prezența drojdiilor, a drijdiilor selecționate (culturi create special pentru procesul fermentativ in industria alimentară), sau a culturilor bacteriene ori in combinații de drojdii și bacterii, in condiții de anaerobioză.

Procesul fermentativ are o gama foarte variată de folosire: la obținerea vinurilor, a berii, a cidrului, a pâinii, a iaurturilor, kefirului, a smântânii, a brânzeturilor fermentate cu pastă tare (cascavaluri, schweitzer), a conservelor vegetale (murături, varză acră), a borșului, la obținerea oțetului alimentar.