Inhoud
- De rol van gist en bacteriën in gisting
- Alcoholische versus melkzuurgisting
- Effecten van melkzuur op het lichaam
De twee meest voorkomende soorten gisting zijn alcoholisch en melkzuurgisting.
Hoewel alcoholische gisting de meest bekende is (en wordt aangetroffen in veel voedingsmiddelen en dranken, zoals wijn, bier, gefermenteerde thee, brood en worstjes), wordt gedacht dat melkzuurgisting de oudste is. Gefermenteerde voedingsmiddelen, zoals kaas, yoghurt, kefir, zuurkool en ingemaakte voedingsmiddelen zijn in bijna elke cultuur over de hele wereld gevonden en gaan duizenden jaren terug.
Om melkzuurgisting en alcoholische gisting te vergelijken en te contrasteren, zijn beide oxidatiereducerende reacties en omvatten glycolyse.
Alcohol gisting komt voor in micro-organismen zoals gist en zet glucose om in energie, die vrijkomt als koolstofdioxide. Het resulterende bijproduct wordt ethanol genoemd (ook bekend als ethylalcohol of gewoon alcohol). Melkzuurgisting komt voor in bepaalde bacteriën, gist- en spiercellen en zet glucose om in energie. Het bijproduct is lactaat. Melkzuurfermentatie wordt ook gebruikt in de voedingsindustrie, die melkzuurbacteriën gebruikt.
De rol van gist en bacteriën in gisting
Alcoholfermentatie houdt vaak in Saccharomyces cerevisiae, (algemeen bekend als bakkersgist), die zijn naam ontleent aan suiker (saccharo), schimmel (myces) en bier (cerevisiae). Gist dateert uit de Neolithische periode en is gistfermentatie essentieel voor de productie van bier, wijn, brood en biobrandstof.
Fermentatie omvat de introductie van een aantal microben die het niveau van zuur of alcohol verhogen; S. cerevisiae gisting zet zetmeel om in eenvoudige suikers, die de gist vervolgens verbruikt om kooldioxide en alcohol te maken.
Simpel gezegd, de gistkloven op suiker terwijl de cellen zich voortplanten. De cellen blijven zich voortplanten totdat alle suiker is verbruikt en de gist is verbruikt; de gist nestelt zich vervolgens op de bodem van de container. Dit proces is hetzelfde, ongeacht of het eindresultaat alcohol of biobrandstof is.
Lactobacillus is de meest voorkomende bacterie die wordt gebruikt bij melkzuurgisting. De suiker in fruitmonsters produceert van nature melkzuur, wat de pH verlaagt en het aantal micro-organismen dat kan groeien vermindert. Dit bewaart effectief voedsel. Dit wordt vaak gebruikt bij het beitsen evenals bij de productie van yoghurt en gefermenteerde voedingsmiddelen zoals zuurkool en kimchi.
Melkzuurbacteriën komen van nature voor in sommige voedingsmiddelen en worden voornamelijk gebruikt als 'starters', wat betekent dat ze het gistingsproces op gang brengen. De koolhydraten die al in het voedsel aanwezig zijn, houden de reactie op gang. Dit is de reden waarom kazen die gedurende verschillende tijd zijn "verouderd" verschillende smaken hebben.
Alcoholische versus melkzuurgisting
Alcoholfermentatie is een chemische reactie die gist en suiker gebruikt om energie te produceren, die je kunt zien als de oplossing bubbelt; het kan aëroob of anaëroob zijn (werken in aanwezigheid of afwezigheid van zuurstof). Nadat het kooldioxide is verwijderd, wordt het resulterende aceetaldehyde vervolgens gereduceerd om ethanol te vormen. Gist kan ethanol niet metaboliseren; wat de oudercellen betreft, is het een afvalproduct.
Melkzuurgisting kun je definiëren als het proces dat plaatsvindt na glycolyse bij anaërobe ademhaling. Een enzym dat lactaatdehydrogenase wordt genoemd, zet een reactie aan om glycolyse te starten, waarbij lactaat wordt gevormd.
Dit lactaat protoneert in melkzuur en blijft zich ophopen in spiercellen totdat zuurstof opnieuw wordt ingebracht en de aerobe ademhaling terugkeert. ("Protonaat" betekent het toevoegen van een proton aan een ander atoom of molecuul, dat een binding creëert en het lactaat omzet in een zuur.) Melkzuurgisting vindt plaats door anaërobe ademhaling, die optreedt wanneer er een zuurstofgebrek in een organisme is. Dit voorkomt dat spieren energie krijgen van cellulaire ademhaling.
Primair verschilt melkzuurfermentatie van ethylalcoholfermentatie in die zin dat melkzuur, in plaats van ethanol, het resulterende bijproduct is. Bij blootstelling aan zuurstof breken melkzuurmoleculen uiteen in koolstofdioxide en water. Bij gebruik in de voedselproductie breekt dit melkzuur suikers af, waardoor voedsel niet kan bederven.
Alcoholfermentatie kan plaatsvinden in omgevingen met en zonder zuurstof, met verschillende resultaten.
Effecten van melkzuur op het lichaam
Spierpijn ervaren na het sporten wordt veroorzaakt door de opbouw van melkzuur. Bij regelmatige activiteit kunnen de longen de zuurstofbehoefte van het lichaam bijhouden, maar tijdens het sporten is meer energie vereist. Hierdoor blijft zuurstof schaars en begint de anaërobe ademhaling. Dit is niet zo efficiënt als aërobe ademhaling en het proces resulteert in de productie van melkzuur.
Hoewel het vaak als afval wordt beschouwd, wordt melkzuur via de lever gerecycled en wordt het weer omgezet in glucose. In sommige gevallen kan een opeenhoping van melkzuur misselijkheid, ademhalingsproblemen en zwakte veroorzaken. Wanneer het lichaam geen tijd heeft om te herstellen, kunnen zich urinezuurkristallen ophopen op gewrichten, wat pijn veroorzaakt die bekend staat als jicht.