Fermantasyon Nedir?

08 Kasım 2017 17:53

Yaşamın temeli olan biyolojik süreçlerden biri fermantasyon sürecidir. Bu yazıda fermantasyon nedir sorusunu cevaplayacağız. Böylece konuyla ilgili önemli ölçüde bilgi sahibi olacağız.

Fermantasyon esasen biyolojik bir süreç olmasına rağmen insan eliyle bilinçli kullanımı bunu ticari bir üretim faaliyetine de dönüştürmüştür.

Organizmaların glikozu metabolik yolla alkol veya aside çevirme işlemine fermantasyon nedir.

Fermantasyonun sözlük karşılığı ise bugün mayalanma şeklindedir.

fermantasyon nedir

İnsanoğlu mayalanma bilgisini şarap, bira, yoğurt gibi ürünlerin üretilmesi için kullanmaktadır. Bütün gıdalara fermente gıdalar denmektedir.

Fermantasyonun Tarihçesi

Mayalanmanın tarihçesi çok uzun yıllara dayanmaktadır. İnsanoğlu yaklaşık 6 bin yıldır mayalı ekmek üretmektedir. Yine yoğurt ve alkol üretimi de binlerce yıl öncesine dayanmaktadır. Fermantasyon ürünleri insanlar tarafından üretilmeden önce de elbette bu temel biyolojik süreç aynen devam ediyordu. Sadece biz doğadaki bu süreci tarih içerisinde kullanmaya başladık.

Louis Pasteur 1850’lerde fermantasyonu biyolojik bir süreç olarak keşfetti. 1860’larda ise binlerce yıldır üretilen alkolün nasıl üretildiğini açıkladı. Böylece modern biyoteknolojinin de temelleri atılmış oldu.

Fermantasyon Ürünleri

Gıda olarak kullandığımız birçok fermantasyon ürünü vardır. Fermantasyon ürünleri kısaca şöyle sıralanabilir:

  • Bira, şarap ve diğer alkollü içecekler
  • Yoğurt
  • Peynir
  • Turşu türleri
  • Ekmek mayası
  • Laktik asit içeren ürünler

Yukarıdaki gıda ürünlerinin hepsi fermantasyon yöntemi ile üretilen gıdalardır. Ancak fermantasyonu biz sadece gıda üretmek için kullanmayız. Çevre mühendisliğinde suyu arıtmak için ve enerji sektöründe biyoenerji üretmek için bu yönteme başvururuz.

Fermantasyon Çeşitleri

Biraz da fermantasyon çeşitleri üzerinde duralım. Fermantasyon bir biyolojik süreçtir ve genellikle iki yolla gerçekleşir.

  1. Etil alkol fermantasyonu
  2. Laktik asit fermantasyonu

Bunlun dışında endüstride daha az kullanılan sitrik asit fermantasyonu ile bütirik asit fermantasyonu da vardır. Burada bilmemiz gereken ilk iki süreci açıklayacağız.

Alkol Fermantasyonu

En çok bilinen fermantasyon şeklidir. Maya ve bazı bakteri türlerinin yaşamsal döngülerinde kullandıkları bir yöntemdir. Bu bakterileri uygun ortamda bir araya getirdiğimizde ortamda alkol birikmesi görülür.

Alkol fermantasyonu glikoliz reaksiyonundan elde edilen pirüvik asit molekülünün etil alkole dönüştürülmesidir.

Bu olay için fermantasyon formolü ise şöyledir: C6H12O6 (glikoz) → 2C2H5OH (etil alkol) + 2CO2 (karbondioksit)

Denklemde görüldüğü gibi etil alkol fermantasyonunda karbondioksit çıkışı olmaktadır.

Etanol fermantasyonu, bira, şarap ve ekmek mayası üretiminde kullanılmaktadır. Yüksek miktarda pektin varlığında az miktarda metil alkol (metanol) da ortaya çıkmaktadır. Bu ise vücutta zehir etkisi yapan ve tüketilmemesi gereken bir üründür.

Laktik Asit Fermantasyonu

Alkol fermantasyonu ile asit fermantasyonunun ilk aşamalar aynıdır. İkisi de glikoliz ile başlamaktadır. Sadece ortaya çıkan pirüvik asit molekülünün son ürüne dönüştürülmesinde farklılık vardır.

Laktik asit fermantasyonu, yoğurt üretiminde laktozu laktik aside dönüştürmek için kullanılır. Bunun için süte kattığımız yoğurtta bu bakteriler bulunmaktadır. Bu bakterilerin özelliği enerji üretimini devam etmek için laktik asit fermantasyonu yapıyor olmalarıdır.

Memeli çizgi kaslarında da yüksek tempolu hareketlerde kaslarda enerji üretimi için oksijen yetersizliği görülür. Bu durumda oksijensiz solunuma başvurulur ve glikolizden sonra laktik asit fermantasyonu gerçekleşir. Bu madde memelilerde yorgunluk hissi uyandırır. Spor yaptıktan sonya yorgun hissetmemizin sebebi budur.

Laktik asit fermantasyon formülü kaba olarak şu şekilde ifade edilir: C6H12O6 (glikoz) → 2CH3CHOHCOOH (laktik asit)

Yoğurt üretiminde süt şekeri olan laktozun laktik aside dönüştürülmesi ise şöyledir: C12H22O11 (laktoz) + H2O (su) → 4CH3CHOHCOOH (laktik asit)

Görüldüğü gibi laktoz üretiminde su kullanılmaktadır. Bu nedenle süt yoğurt olduğunda içerisindeki su da büyük oranda giderilmiş ve katı form elde edilmiş olur.

Denklemlerden de anlaşıldığı gibi asit fermantasyonunda alkol fermantasyonundaki gibi karbondioksit çıkışı olmaz.

Fermantasyon Teknolojisi

Biyoteknoloji bugün hayatımız için çok önemli bir üretim tekniğidir. Fermantasyon teknolojisi ise biyoteknoloji bilgisinin kullanımında en çok bilinen örneklerden biridir. Bu teknoloji ile fermende gıdaların üreminde büyük mesafe katedilmiştir.

Fermantasyon teknolojisi doğal şekilde gerçekleşen mayalanma işlemlerinin ek taviyelerle son ürüne dönüştürülmesini kolay hale gelmektedir. Örneğin alkol fermantasonu kullanılarak envai çeşit alkollü içecek üretilebilmektedir.

Yine süt ve süt ürünleri üretiminde bu teknoloji gelişmiştir. Kullanılan ortamın özellikleri mayanın üreyip çoğalmasını kolaylaştırıcı niteliktedir.

Üretimde görülen bütün ek süreçler hijyen koşullarını içermekte, böylece zehirli ürün üretimi engellenmektedir. Bugün fermantasyon bilgisi ve teknolojisi bize gıda konusunda birçok imkan tanımaktadır.


Etiketler:
  • biyoloji    
  • Yorumlar
    Yorum Yap