Fermentacja mlekowa

Fermentacja mlekowa – fermentacja węglowodanów do kwasu mlekowego odbywająca się pod wpływem działania bakterii fermentacji mlekowej. Fermentacja ta odgrywa kluczowe znaczenie przy produkcji wielu przetworów mlecznych.

Rola różnych grup bakterii fermentacji mlekowej w przetwórstwie żywności

Właściwą fermentację mlekową wywołują bakterie fermentacji mlekowej zaliczane do rodzajów:

Lactococcus - paciorkowce homofermentatywne (Lactococcus lactis paciorkowiec mlekowy, Lactococcus cremoris - paciorkowiec śmietanowy)
Leuconostoc - paciorkowce heterofermentatywne (Leuconostoc citrovorum - bywa używany jako dodatek do zakwasów przy wyrobie masła)
Lactobacillus - pałeczki homo- i heterofermentatywne (Lactobacillus bulgaricus - pałeczka bułgarska występująca w jogurcie, Lactobacillus viridescens - powoduje zielenienie mięsa peklowanego i surowych kiełbas).

Bakterie właściwej fermentacji mlekowej dzieli się na:

homofermentatywne - fermentują cukrowce wytwarzając głównie kwas mlekowy
heterofermentatywne - fermentują cukrowce wytwarzając obok kwasu mlekowego produkty uboczne

Równanie sumaryczne właściwej fermentacji mlekowej

C₆H₁₂O₆ + bakterie mlekowe → 2CH₃CHOHCOOH + 22,5 kcal

(cukier prosty → kwas mlekowy + energia)

Zastosowanie bakterii mlekowych w przemyśle spożywczym

w przemyśle mleczarskim (produkcja napojów mlecznych fermentowanych, ukwaszanie mleka, śmietanki, dojrzewanie serów)
w przemyśle warzywnym (kwaszenie ogórków i kapusty)
w przemyśle mięsnym (produkcja wędlin surowych, np. metka , salami)
w przemyśle piekarskim (wchodzą w skład zakwasów chlebowych, używanych przy produkcji pieczywa żytniego)

Szkodliwe działanie bakterii mlekowych w przemyśle spożywczym

we wszystkich przemysłach opartych na fermentacji alkoholowej (przemysł piwowarski, winiarski, gorzelniczy),
w cukrownictwie (powodują śluzowacenie soków dyfuzyjnych),
w przemyśle drożdżowym,
w przemyśle mięsnym.

Fermentacja pseudomlekowa

Obok bakterii właściwej fermentacji mlekowej wyróżnia się bakterie fermentacji pseudomlekowej, jak np.:

Escherichia coli - pałeczki okrężnicy (wywołują różne wady mleka, wczesne wzdęcie sera, wady masła)
mikrokoki - (wywołują różne wady mleka i serów)

Fermentacja pseudomlekowa charakteryzuje się tym, że kwas mlekowy jest tylko jednym z produktów, a ponadto powstaje dwutlenek węgla, kwas octowy, alkohol etylowy i inne. Fermentacja pseudomlekowa występuje w mleku zakażonym bakteriami pseudomlekowymi łącznie z właściwą fermentacją mlekową, a także przy fermentacji podłoża roślinnego (np. kwaszenie kapusty i ogórków) obniżając wartość końcową produktu. W mleku powoduje gazowanie oraz rozrywanie skrzepu.

Fermentacja mlekowa jako proces biochemiczny

Fermentacja mlekowa jako proces biochemiczny pozwala organizmom (bądź też organom takim jak mięśnie szkieletowe) działającym w warunkach beztlenowych na regenerację NAD zużytego w procesie glikolizy. Produkt ostatniego etapu wspomnianej glikolizy – pirogronian jest redukowany w mleczan przy jednoczesnym utlenieniu NADH powstałego w procesie glikolizy do NAD przy pomocy dehydrogenazy mleczanowej (LDH – Lactate Deshydrogenase). Warto dodać, że reakcja może przebiegać też w drugą stronę – i tak kwas mlekowy jest jednym z podstawowych substratów energetycznych dla mięśnia sercowego (po przekształceniu w pirogronian włączany jest do cyklu Krebsa).

Zobacz też

Milchsäuregärung
Lactic acid fermentation
Fermentation lactique

Polska