Scientia

Vom vorbi în continuare despre fermentaţie. Fermentaţia este un alt nume pentru respiraţia anaerobă. Cu toţii ştim că aerul (mai precis oxigenul din el) este foarte important pentru noi şi marea majoritate a organismelor. Cum funcţionează fermentaţia? De câte tipuri e?

În absenţa oxigenului nu putem respira şi astfel organismul nostru nu poate degrada substanţele organice pentru a obţine energie. Dar oare chiar toate organismele au nevoie de aer? Răspunsul este nu. Există organisme care respiră în absenţa aerului. Respiraţia desfăşurată în absenţa aerului se numeşte respiraţie anaerobă sau fermentaţie.

Vin roşu

Fermentaţia este un proces important, întrucât prin fermentaţie se obţin băuturile alcoolice, brânzeturile şi lactatele, oţetul, metanul, biogazul şi fibrele textile moi.

Organismele anaerobe sunt reprezentate în special de bacterii şi ciuperci. Pentru unele dintre aceste organisme aerul nu doar că nu este necesar, ci poate fi chiar toxic. Organismele anaerobe au fost primele organisme apărute pe Terra, multe dintre ele dispărând după îmbogăţirea atmosferei cu oxigen. Spre deosebire de organismele aerobe, la care glucidele sunt degradate până la apă şi CO₂, organismele anaerobe nu ajung atât de departe cu degradările, ci obţin prin degradarea glucidelor CO₂ şi un produs intermediar.

Spre deosebire de respiraţia aerobă, respiraţia anaerobă furnizează mult mai puţină energie, deoarece mare parte din energie este conţinută în legăturile chimice dintre atomii produsului intermediar. În continuare vom prezenta câteva tipuri de fermentaţii şi utilitatea lor pentru om.

Fermentaţia alcoolică

Bere Lager

Drojdia de bere face parte din regnul fungi (al ciupercilor) şi realizează fermentaţia alcoolică. Produsul intermediar obţinut prin respiraţia drojdiei de bere este alcoolul metilic. Reacţia fermentaţiei alcoolice:

Prin fermentaţia alcoolică se obţine alcoolul etilic, prezent în toate băuturile alcoolice. Oamenii au descoperit şi au folosit fermentaţia din timpuri străvechi şi în toate colţurile lumii. În funcţie de resursele pe care le aveau la îndemână, oamenii au produs folosind fermentaţia alcoolică diverse băuturi. Mediteraneeni au produs vin, dar în zonele în care temperatura nu permitea creşterea viţei de vie s-au obţinut băuturi alcoolice din resurse. Nord-europenii, care nu aveau struguri, produceau cidru (un vin din mere), mied (o băutură alcoolică din miere), bere etc. Mongolii produceau o băutură alcoolică din lapte de iapă, denumită cumâs. În prezenţa aerului, drojdia respiră aerob, degradând glucidele în apă şi CO₂, de aceea este foarte important ca butoaiele să fie închise etanş.

Drojdia de bere este folosită şi la dospirea pâinii şi a produselor de panificaţie.

Celule de drojdie de bere la microscop

Fermentaţia acetică

Fermentaţia acetică este produsă de către aceto-bacterii. Această fermentaţie are ca produs intermediar acidul acetic. Acidul acetic este produs prin fermentaţie din alcoolul etilic. Prin fermentaţia acetică a vinului obţinem oţetul. Fermentaţia acetică mai este utilizată şi la conservarea murăturilor. Deşi este considerată fermentaţie, fermentaţia acetică se desfăşoară în prezenţa oxigenului conform reacţiei:

C₂H₅OH + O₂ → CH₃COOH + H₂O

Fermentaţia lactică

Brânză Parmiggiano-Reggiano

Fermentaţia lactică este produsă de anumite bacterii anaerobe. Prin intermediul acestui proces se produc brânzeturile şi lactatele. Bacteriile degradează glucidele formându-se acid lactic, conform formulei: C₆H₁₂O₆ → 2 CH₃CHOHCOOH

Prin fermentaţie se produce şi biogazul, un amestec de H₂ şi CH₄ care poate fi folosit ca şi combustibil. Există numeroase tipuri de fermentaţii, dar cele de mai sus sunt cele mai cunoscute şi cu cea mai mare importanţă în viaţa omului.

Credit imagini: Wikimedia Commons