1. Fermentacja i inne przemiany żywności -Fermentacja alkoholowa, -Fermentacja mlekowa, -Fermentacja masłowa, -Fermentacja octowa, -Pozostałe przemiany żywności

2. Fermentacja  Fermentacja – rozkład niektórych monosacharydów (cukrów prostych – glukozy, fruktozy, galaktozy) pod wpływem biokatalizatorów – enzymów  Biokatalizatory – substancje naturalne wydzielanie przez bakterie i drożdże warunkujące przebieg reakcji chemicznych  Rodzaje fermentacji:  Fermentacja beztlenowa (warunki beztlenowe lub ograniczony dostęp tlenu): fermentacja alkoholowa, mlekowa, masłowa  Fermentacja tlenowa – nieograniczony dostęp tlenu: fermentacja octowa

3. Fermentacja alkoholowa  Produkty – alkohol etylowy (etanol) i tlenek węgla(IV).  Produkcja: alkoholu, pieczywa drożdżowego, kefiru.  Proces zachodzi pod wpływem enzymu zymazy wytwarzanego przez drożdże winne i piekarnicze.  Proces fermentacji kończy się gdy stężeniu etanolu osiągnie 14% objętościowych etanolu (większe stężenie etanolu hamuje procesy życiowe drożdży).  Wyższe stężenia etanolu otrzymuje się w procesie destylacji frakcjonowanej zacieru (temp. wrzenia etanolu T w = 78,2 o C), spirytus rektyfikowany (96-98%) uzyskuje się przez kilkukrotną destylację

4. Przebieg fermentacji – otrzymywanie etanolu C 2 H 5 OH  Cukry poddawane fermentacji: glukoza, fruktoza, galaktoza, sacharoza, skrobia ziemniaczana i ziarników zbóż (żyto, jęczmień, kukurydza)  Dwucukry i wielocukry pod wpływem enzymów rozkładane są do cukrów prostych (ulegają hydrolizie), te z kolei pod wpływem zymazy ulegają fermentacji alkoholowej  (C 6 H 10 O 5 ) n  1/2n C 12 H 22 O 11  n C 6 H 12 O 6 skrobia  maltoza  glukoza  C 12 H 22 O 11 + H 2 O  C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 sacharoza + woda  glukoza + fruktoza  C 6 H 12 O 6  2 CH 3 –CH 2 –OH + 2CO 2 glukoza  etanol + tlenek węgla(IV)

5. Fermentacja mlekowa  Fermentacji ulega laktoza (cukier mlekowy), który ulega hydrolizie na cukry proste:  C 12 H 22 O 11 + H 2 O  C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 laktoza + woda  glukoza + galaktoza  Powstaje w trakcie kwaśnienia mleka pod wpływem enzymów Bacillus acidi leavolactici oraz w procesie kwaszenia kapusty i ogórków, ponadto w tkankach zwierząt z glikogenu w trakcie wysiłku fizycznego, wywołuje uczucie zmęczenia i bóle mięśni (zakwasy)  C 6 H 12 O 6  2 3 CH 3 – 2 CH – 1 COOH OH glukoza  kwas mlekowy (kwas 2-hydroksypropanowy)

6. Bacillus acidi leavolactici

7. Proces kwaśnienia mleka  Powstający kwas mlekowy powoduje ścinanie - wytrącenie kazeiny (białka obecnego w mleku)  Kazeina oddziela się od serwatki w postaci białego sera (twarogu).  Serwatka jest roztworem: laktozy, białek, soli mineralnych i niewielkiej ilości tłuszczów.  Fermentację mlekową wykorzystuje się w piekarnictwie do produkcji chleba na zakwasie, w trakcie dojrzewania ciasta powstaje CO 2, które spulchnia ciasto, chleb ma smak kwaskowaty.

8. Produkcja serów dojrzewających  Etap I. Pasteryzacja mleka przez podgrzanie do temp. 80 o C przez kilkanaście sekund i gwałtowne schłodzenie.  Etap II. Wprowadzenie do mleka bakterii Bacillus acidi leavolactici powodujących kwaśnienie mleka.  Etap III. Pasteryzacja przez podgrzanie i dodanie podpuszczki (enzym), która przyspiesza proces ścinania kazeiny, powstaje skrzep, który oddziela się od serwatki.  Etap IV. Uzyskaną masę serową soli się, odciska się serwatkę i formuje się.  Etap V. Dojrzewanie – w temp. 8-24 o C i wilgotności 85-95%  W trakcie dojrzewania sera powstaje CO 2, który gromadzi się w bryle w postaci pęcherzy i powstają tzw. dziury.

9. Pozostałe produkty mleczne JogurtKefir  Powstaje w trakcie kilkugodzinnej fermentacji mlekowej w temp. 40-50 o C,  W trakcie fermentacji mleko gęstnieje, z laktozy powstaje kwas mlekowy  Jogurty mają obniżoną zawartość laktozy, stad są zalecane dla osób cierpiących na nietolerancję laktozy  Jogurty zawierają duże ilości białek, wapnia i witamin z grupy B  Produkt fermentacji mlekowo-alkoholowej  Fermentację przeprowadzają tzw. grzybki kefirowe  Produkty fermentacji mają właściwości przeciwutleniające i antyrakowe,  Kefiry mogą zawierać do 1.5% etanolu

10. Fermentacja octowa  Fermentacja tlenowa zachodząca pod wpływem enzymów bakterii kwasu octowego  Kwas octowy spirytusowy: fermentacji poddaje się 10% roztwór etanolu:  C 2 H 5 OH + O 2  CH 3 -COOH + H 2 O etanol + tlen  kwas octowy (etanowy) + woda  Ocet winny – otrzymuje się w procesie fermentacji octowej białych lub czerwonych win gronowych  Roztwory 6 – 10% jako przyprawy zakwaszające sałatki i surówek, marynowanie mięsa wołowego i cielęciny, jagnięciny.

11. Pozostałe przemiany żywności  Jełczenie oksydatywne – utlenienie kwasów tłuszczowych pod wpływem tlenu  Jełczenie hydrolityczne – utlenienie kwasów tłuszczowych pod wpływem czynników biochemicznych (enzymów)  Jełczenie pod wpływem mikroorganizmów (bakterie masłowe) – fermentacja masłowa w warunkach beztlenowych:  C 6 H 12 O 6  CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH + 2 CO 2 + 2 H 2  Kwas masłowy (butanowy) ma nieprzyjemny zapach, niewielki ilości kwasu masłowego powstaje w trakcie dojrzewania serów,  Inne produkty jełczenia mogą nadawać gorzkawy smak tłuszczom.

12. Gnicie i butwienie  Gnicie – beztlenowy rozkład białek w warunkach beztlenowych:  produkty rozkładu H 2 S i NH 3 i aminy mają nieprzyjemny zapach, pozostałe produkty gazowe to: CO 2, H 2, N 2 oraz H 2 O  Butwienie – tlenowy rozkład materiałów organicznych zwierających białka,  produktami są: NH 3, H 2 O, CO 2, kwasy humusowe – powstaje nawóz organiczny (kompost).