tarafından Fermente ne demek? Fermente nedir? Tanımı, Etimolojisi, Tarihçesi, Fermente gıdalar nelerdir? Faydaları nedir? Fermantasyon nedir?
Fermente nedir?
Fermente bir tür sıfattır. Yani besinleri niteler ve kelime olarak onların başına getirilir.
Fermente işleminin ismi fermantasyondur.
Yani fermantasyon işlemine tabi tutulan besinler fermente olarak nitelendirilir.
Bu nedenle de ikisi de farklı şeylerdir.
Fermente ne demek?
Fermente işlemi mayalama olarak bilinir. Yapılış amacı bakımından besinlerin uzun süre muhafaza edilmesini sağlar.
Bozulmalarını engeller.
Bunu yapmanın yolu da faydalı bakterilerden yararlanmaktır.
Fermantasyon nedir? Fermantasyon ne demek?
Fermantasyon, enzimlerin etkisiyle organik maddelerde kimyasal değişiklikler üreten metabolik bir süreçtir.
Biyokimyada, oksijen yokluğunda karbonhidratlardan enerjinin çıkarılması olarak dar bir şekilde tanımlanır.
Gıda üretiminde, daha geniş anlamda, mikroorganizmaların aktivitesinin bir gıda maddesinde veya içecekte arzu edilen bir değişikliğe yol açtığı herhangi bir süreci ifade edebilir.
Fermantasyon bilimi zimoloji olarak bilinir.
Mikroorganizmalarda fermantasyon, organik besinlerin anaerobik olarak parçalanmasıyla adenozin trifosfat (ATP) üretmenin birincil yoludur.
İnsanlar Neolitik Çağ’dan beri gıda maddeleri ve içecekler üretmek için fermantasyonu kullandılar.
Örneğin, fermantasyon, salatalık turşusu, ve yoğurt gibi ekşi yiyeceklerde bulunan laktik asit üreten bir işlemin yanı sıra şarap ve bira gibi alkollü içeceklerin üretiminde muhafaza için kullanılır.
Fermantasyon, insanlar dahil tüm hayvanların gastrointestinal yollarında da meydana gelir.
Endüstriyel fermantasyon, kimyasalların, biyoyakıtların, enzimlerin, proteinlerin ve farmasötiklerin büyük ölçekli üretimi için mikropların uygulanması sürecinde kullanılan daha geniş bir terimdir.
Fermantasyon tanımları ve etimoloji
Aşağıda, gayri resmi, genel kullanımlardan daha bilimsel tanımlara kadar değişen bazı fermantasyon tanımları bulunmaktadır.
Mikroorganizmalar yoluyla gıdaların muhafaza yöntemleri (genel kullanım).
Havayla veya havasız meydana gelen herhangi bir büyük ölçekli mikrobiyal süreç (endüstride kullanılan ortak tanım, endüstriyel fermantasyon olarak da bilinir).
Alkollü içecekler veya asitli süt ürünleri üreten herhangi bir işlem (genel kullanım).
Sadece anaerobik koşullar altında gerçekleşen herhangi bir enerji salan metabolik süreç (biraz bilimsel).
Bir şekerden veya başka bir organik molekülden enerji salan, oksijen veya elektron taşıma sistemi gerektirmeyen ve son elektron alıcısı olarak organik bir molekül kullanan (en bilimsel) herhangi bir metabolik süreç.
“Fermente” kelimesi, kaynatmak anlamına gelen Latince fervere fiilinden türetilmiştir.
İlk olarak 14. yüzyılın sonlarında yalnızca geniş anlamda simyada kullanıldığı düşünülmektedir.
1600 yılına kadar modern bilimsel anlamda kullanılmadı.
Biyolojik rol
Aerobik solunumun yanı sıra fermantasyon, moleküllerden enerji elde etmek için kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, tüm bakteriler ve ökaryotlar için ortak olan tek yöntemdir.
Bu nedenle, ilkel ortamlar için uygun olan en eski metabolik yol olarak kabul edilir.
Dünyadaki bitki yaşamından önce, yani atmosferdeki oksijenden önce
Bir mantar türü olan maya, meyve kabuklarından böcek ve memelilerin bağırsaklarına, derin okyanusa kadar mikropları destekleyebilen hemen hemen her ortamda bulunur.
Mayalar, etanol ve karbondioksit üretmek için şeker bakımından zengin molekülleri dönüştürür.
Fermantasyon için temel mekanizmalar, daha yüksek organizmaların tüm hücrelerinde bulunur.
Fermentatif bakteriler, sığırların rumenlerinden kanalizasyon sindiricilerine ve tatlı su çökeltilerine kadar değişen habitatlarda metan üretiminde önemli bir rol oynar.
Hidrojen, karbondioksit, format ve asetat ve karboksilik asitler üretirler. Daha sonra mikrop konsorsiyumları karbondioksiti ve asetatı metana dönüştürür.
Asetojenik bakteriler asitleri oksitleyerek daha fazla asetat ve hidrojen veya format elde eder. Son olarak, metanojenler (Archea alanında) asetatı metana dönüştürür.
Etanol fermantasyonu nedir?
Etanol fermantasyonunda bir glikoz molekülü iki etanol molekülüne ve iki karbondioksit (CO2) molekülüne dönüştürülür.
Ekmek hamurunun yükselmesini sağlamak için kullanılır: karbondioksit kabarcıklar oluşturarak hamuru köpük haline getirir.
Etanol, şarap, bira ve likör gibi alkollü içeceklerde sarhoş edici maddedir.
Şeker kamışı, mısır ve şeker pancarı dahil olmak üzere hammaddelerin fermantasyonu, benzine eklenen etanol üretir.
Japon balığı ve sazan balığı da dahil olmak üzere bazı balık türlerinde, oksijen az olduğunda (laktik asit fermantasyonu ile birlikte) enerji sağlar.
Fermantasyondan önce, bir glikoz molekülü iki piruvat molekülüne ayrılır (glikoliz).
Bu ekzotermik reaksiyondan gelen enerji, inorganik fosfatları adp’ye bağlamak için kullanılır, bu da onu atp’ye dönüştürür ve NAD + ‘yı nadh’ye dönüştürür.
Piruvatlar iki asetaldehit molekülüne ayrılır ve atık ürünler olarak iki karbondioksit molekülü yayar.
Asetaldehit, nadh’den gelen enerji ve hidrojen kullanılarak etanole indirgenir ve NADH, döngünün tekrarlanabilmesi için NAD + ‘ya oksitlenir.
Reaksiyon, piruvat dekarboksilaz ve alkol dehidrojenaz enzimleri tarafından katalize edilir.
Biyoetanol Fermantasyonunun Tarihçesi
Yakıt olarak etanolün tarihi birkaç yüzyıla yayılmıştır ve bir dizi önemli kilometre taşıyla işaretlenmiştir.
Amerikalı bir mucit olan Samuel Morey, 1826’da mısırı fermente ederek etanol üreten ilk kişi oldu.
Ancak, 1850’lerde Kaliforniya Altına Hücumuna kadar etanol ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri’nde yakıt olarak kullanılmadı.
Rudolf Diesel, 1895’te bitkisel yağlar ve etanol ile çalışabilen motorunu gösterdi, ancak petrol bazlı dizel motorların yaygın kullanımı etanolü yakıt olarak daha az popüler hale getirdi.
1970’lerde petrol krizi etanole olan ilgiyi yeniden alevlendirdi ve Brezilya etanol üretimi ve kullanımında lider oldu.
Amerika Birleşik Devletleri, hükümet düzenlemeleri nedeniyle benzine yakıt katkısı olarak 1980’lerde ve 1990’larda büyük ölçekte etanol üretmeye başladı.
Günümüzde etanol, üretimi için yeni teknolojiler ve biyokütle kaynakları geliştiren araştırmacılarla sürdürülebilir ve yenilenebilir bir yakıt kaynağı olarak araştırılmaya devam ediyor.
1826
Amerikalı bir mucit olan Samuel Morey, mısırı fermente ederek etanol üreten ilk kişi oldu. Bununla birlikte, etanol yıllar sonrasına kadar yakıt olarak yaygın olarak kullanılmadı.
1850’ler Etanol ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri’nde Kaliforniya Altına Hücum sırasında yakıt olarak kullanıldı. Madenciler, balina yağından daha ucuz olduğu için lambalar ve sobalar için yakıt olarak etanol kullandılar.
1895
Alman mühendis Rudolf Diesel, etanol de dahil olmak üzere bitkisel yağlarla çalışmak üzere tasarlanan motorunu gösterdi. Bununla birlikte, petrolle beslenen dizel motorların yaygın kullanımı, etanolü yakıt olarak daha az popüler hale getirdi.
1970’ler
1970’lerin petrol krizi, yakıt olarak etanole olan ilginin yenilenmesine yol açtı. Brezilya, kısmen biyoyakıt kullanımını teşvik eden hükümet politikaları nedeniyle etanol üretimi ve kullanımında lider oldu.
1980’ler-1990’lar
Amerika Birleşik Devletleri benzine yakıt katkısı olarak büyük ölçekte etanol üretmeye başladı. Bunun nedeni, emisyonları azaltmak için etanol gibi oksijenlerin kullanılmasını gerektiren 1990 yılında Temiz Hava Yasası’nın yürürlüğe girmesiydi.
2000’lerden günümüze
Yenilenebilir ve sürdürülebilir bir yakıt olarak etanole ilgi devam etmektedir. Araştırmacılar, şalt otu ve yosun gibi etanol üretimi için yeni biyokütle kaynaklarını araştırıyor ve fermantasyon sürecinin verimliliğini artırmak için yeni teknolojiler geliştiriyorlar.
Fermente gıdalar nelerdir?
Fermente gıdalar, kontrollü mikrobiyal büyüme ve fermantasyon geçirmiş yiyecek ve içeceklerdir.
Fermantasyon, maya ve bakteri gibi mikroorganizmaların gıda bileşenlerini (örneğin glikoz gibi şekerler) diğer ürünlere (örneğin organik asitler, gazlar veya alkol) parçaladığı anaerobik bir süreçtir.
Bu, fermente gıdalara benzersiz ve arzu edilen tatlarını, aromalarını, dokularını ve görünümlerini verir.
Aşağıdakiler dahil binlerce farklı fermente gıda türü vardır:
- kültürlü süt ve yoğurt
- şarap
- bira
- elma şarabı
- lahana turşusu
- fermente sosis.
- mayalı ekmek
Mayalı ekmek mayalanmış hamurdan yapılır.
Yiyeceklerin çoğu sebze, meyve, tahıl, süt ürünleri, et, balık, yumurta, baklagiller, kuruyemişler ve tohumlar gibi bütün yiyeceklerden fermente edilebilir.
Bu besinler orijinal haliyle besleyici olsalar da, fermantasyon yoluyla, özellikle probiyotikler ve prebiyotikler içerdiklerinde ek sağlık yararları sağlama potansiyeline sahiptirler.
Probiyotikler nelerdir?
Birçok insan probiyotikleri bağırsak için ‘iyi’ veya ‘dost’ bakteriler olarak bilir, en bilinenleri Lactobacillus ve Bifidobacterium’dur.
Probiyotikler, insan vücuduna sağlık yararı sağlayan canlı mikroorganizmalar veya bakterilerdir.
Uzmanlar, Lactobacillus ve Bifidobacterium gibi yaygın olarak çalışılan türlerden elde edilen suşların çoğunun, daha elverişli bir bağırsak ortamı yaratarak bağırsağa fayda sağladığına inanmaktadır.
Ayrıca uzmanlar probiyotiklerin sağlıklı bir bağışıklık sistemini desteklediği konusunda anlaştılar, ancak bazı suşlar diğerlerinden daha etkili olabilir.
Organ sağlığını (örneğin akciğerler, üreme, cilt) ve ruh halini desteklemek gibi diğer bazı faydalar umut vericidir, ancak tüm probiyotiklerin bu etkilere sahip olduğunu söyleyecek yeterli kanıt yoktur.
Birçok fermente gıda, gıdaya eklendikleri veya doğal olarak oluştukları için probiyotik içerir.
Örneğin Laktobasil, yoğurtta yaygın olarak bulunan ve doğal olarak sebze ve meyve gibi bazı yiyeceklerin yüzeyinde yaşayan probiyotik bir türdür.
Bu, tüm fermente gıdaların probiyotik içermediği, özellikle ticari olarak üretilen ve pastörize edilen ve herhangi bir bakteriyi öldüren (ilişkili sağlık yararları ile birlikte) birçok gıda içermediği anlamına gelir.
Prebiyotikler nelerdir?
Prebiyotikler, vücudunuzdaki mikroorganizmaların (örneğin bağırsak bakterileri) büyümek ve yaşamak için kullandıkları veya ‘besledikleri’ gıda bileşenleridir ve bu da sağlık yararlarına yol açar.
İnsanlarda sağlık yararlarını belgelediği en çok bildirilen ve araştırılan prebiyotikler, sindirilemeyen oligosakkaritler fruktanlar ve galaktanlardır.
Bunların iyi kaynakları şunları içerir.
- kuşkonmaz
- sarımsak
- soğanlar
- buğday
- hindiba
- domates
- arpa
- bal
- çavdar
- süt
Bununla birlikte, çoğu meyve ve sebze ve baklagiller bir tür prebiyotik içerir.
Probiyotiklerde olduğu gibi, prebiyotikler öncelikle bağırsak ortamının iyileştirilmesiyle ilişkilendirilmiştir.
Fermente gıdaların faydaları nelerdir?
Fermente gıdalar, gelişmiş raf ömürleri ve eşsiz tadı, aroması, dokusu ve görünümü ile tarihsel olarak değerlenmiştir.
Ayrıca yenmeyen yiyecekleri tüketmemize de izin veriyorlar.
Örneğin sofralık zeytinler, acı tadı olan fenolik bileşiklerini gidermek için fermente edilmelidir.
Düşük kardiyovasküler hastalık riski, yüksek tansiyon, diyabet, obezite ve iltihaplanma dahil olmak üzere fermente gıdalarla birçok sağlık yararı ilişkilendirilmiştir.
Ayrıca daha iyi kilo yönetimi, daha iyi ruh hali ve beyin aktivitesi, artan kemik sağlığı ve egzersiz sonrası daha iyi iyileşme ve Kalp sağlığına bakıldığında, probiyotikler toplam ve düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) kolesterolü düşürmeye yardımcı olabilir, ancak bunun kanıtı hala çok sınırlıdır.
Tüm bu etkilerin bir açıklaması, fermantasyonda yer alan mikroorganizmalar tarafından üretilen ve vücutta kan sağlığı, sinir fonksiyonu ve bağışıklık gibi kilit rollere sahip biyoaktif peptitlerin, vitaminlerin ve diğer bileşiklerin üretilmesidir.
Bu sağlık yararlarının muhtemelen fermente gıda türüne ve ilgili mikroorganizmalara bağlı olduğunu hatırlamak önemlidir.
Örneğin, yoğurt tüketimi, tip 2 diyabet riskinin azalması ilişkilendirilirken, Lactobacillus helveticus içeren fermente süt, kas ağrısının azalmasıilişkilendirilmiştir.
Daha fazla fermente gıdayı nasıl tüketebilirim?
Fermente gıdalar kulağa süslü gelse de, fermantasyon uygulaması aslında basit ve uygun maliyetlidir.
Sadece birkaç malzeme gerektirir ve evde yapıldığında diyetinize çeşitlilik, yeni tatlar ve ilginç dokular eklerken size çok para kazandırabilir.
Lahana, pancar, turp, şalgam ve havuç gibi sebzeler, yüzeyde yaşayan bakteriler sizin için mayalamayı yaptığı için evde mayalanması en kolay yiyeceklerden bazılarıdır.
Lezzet ve ekstra sağlık yararları eklemek için soğan ve sarımsak gibi prebiyotik açısından zengin yiyecekler de dahil olmak üzere kendi lahana turşunuzu, kimchi’nizi ve mevsim sebzelerinizi yapmayı deneyin.
Fermente gıdalar en iyi rafine tahıllar, baklagiller, kuruyemişler, tohumlar ve yağlı balıklar yerine sebzeleri, meyveleri, kepekli tahılları vurgulayan kalp-sağlıklı bir beslenme düzeni bağlamında yenir.
fermantasyon, glikoz gibi moleküllerin anaerobik olarak parçalandığı kimyasal süreçtir.
Daha geniş anlamda fermantasyon, en az 10.000 yıllık bir süreç olan şarap ve bira üretimi sırasında meydana gelen köpüklenmedir.
Köpürme, karbondioksit gazının evriminden kaynaklanır, ancak bu 17. yüzyıla kadar tanınmamıştır.
Fransız kimyager ve mikrobiyolog Louis Pasteur 19. yüzyılda fermantasyon terimini dar anlamda mayaların ve havanın yokluğunda (anaerobik olarak) büyüyen diğer mikroorganizmaların neden olduğu değişiklikleri tanımlamak için kullandı.
Ayrıca etil alkol ve karbondioksitin fermantasyonun tek ürünü olmadığını da kabul etti.
Moleküllerin anaerobik parçalanması
1920’lerde havanın yokluğunda kas ekstraktlarının glikozdan laktat oluşumunu katalize ettiği ve tahıl fermantasyonunda oluşan aynı ara bileşiklerin kas tarafından üretildiği keşfedildi.
Böylece önemli bir genelleme ortaya çıktı.
Kimyasal Reaksiyon Türleri
Glikoliz
Şekerin parçalanması olan glikoliz, başlangıçta yaklaşık 1930’da şekerin laktata metabolizması olarak tanımlandı.
Ayrıca, altı karbonlu şeker glikozunun, üç karbonlu organik asit olan piruvik asidin (piruvatın iyonize olmayan formu) iki molekülüne ayrıldığı, genel olarak hücrelerin özelliği olan fermantasyon şekli olarak tanımlanabilir.
Kimyasal enerjinin sentezine aktarılması. adenozin trifosfat (ATP). Piruvat daha sonra oksijen varlığında trikarboksilik asit döngüsü yoluyla oksitlenebilir veya oksijen yokluğunda laktik asit, alkol veya diğer ürünlere indirgenebilir.
Glikozdan piruvata sekans genellikle Embden–Meyerhof yolu olarak adlandırılır ve adını 1920’lerin sonlarında ve 30’larda bu reaksiyon serisindeki kritik adımları deneysel olarak öne süren ve analiz eden iki Alman biyokimyacıdan alır.
Fermantasyon terimi artık glikoz gibi moleküllerin anaerobik parçalanmasını içeren hücrelerde enzim katalizli, enerji verimli yolu ifade etmektedir.
Çoğu hücrede enzimler sitoplazmanın çözünür kısmında meydana gelir. Bu nedenle ATP ve piruvat oluşumuna yol açan reaksiyonlar, kaslarda, mayalarda, bazı bakterilerde ve bitkilerde şeker dönüşümünde ortaktır.
Endüstriyel fermantasyon
Endüstriyel fermantasyon süreçleri, uygun mikroorganizmalar ve besin konsantrasyonunun dikkatli bir şekilde ayarlanması gibi belirli koşullarla başlar.
Ürünler birçok çeşittir: çeşitli şekerlerin maya fermantasyonundan elde edilen alkol, gliserol ve karbondioksit; çeşitli bakterilerden bütil alkol, aseton, laktik asit, monosodyum glutamat ve asetik asit; ve sitrik asit, glukonik asit ve az miktarda antibiyotik, B12 vitamini ve riboflavin (B2 vitamini) küf fermantasyonu
Nişasta veya şekerin fermantasyonu yoluyla üretilen etil alkol, önemli bir sıvı biyoyakıt kaynağıdır.
Laktik asit fermantasyonu
Omurgalıların çizgili kas hücrelerinde ve bazı maya hücrelerinde görülen fermantasyon şeklidir.
Oksijen yokluğunda bazı bakteri ve memeli hücrelerinde görülen, glikoz sonucu oluşan piruvatın laktik aside dönüştürülmesi, oksijen yetersizliğinde bazı bakteri ve hayvan hücrelerinde görülen bir fermantasyon biçimidir.
Etil alkol fermantasyonu nedir?
Glikoliz sonucu oluşan 3 karbonlu pirüvik asit, ortama CO2 vererek 2 karbonlu Asetaldehite dönüşür.
Asetaldehit glikoliz evresinde oluşan NADH2’lerin hidrojenlerini (H) tutarak etil alkole dönüşür.
İndirgenen NAD glikoliz evresinde tekrar kullanılır. Bu fermantasyon sitoplazmada gerçekleşir.
Glikolizin son ürünü olan piruvattan alkolün oluştuğu reaksiyonlara denir.
Maya hücreleri ve bazı bakterilerin gerçekleştirdiği enerji elde etme yoludur.
