Le terme fermentation désigne en fait une chaîne plus ou moins longue et complexe de réactions chimiques qui est activée par des levures, des bactéries ou des enzymes dans les tissus animaux en l'absence d'oxygène. Découvrons tout sur ce processus et comprenons à quoi il sert.
La fermentation peut être expliquée comme un moyen de libérer de l'énergie du sucre lorsqu'il n'y a plus d'oxygène dans le cytoplasme. Ce processus chimique, en fait, est activé par les levures et les bactéries pour «extraire» l'énergie contenue dans le glucose. Nos muscles sont également capables de l'activer, surtout après un effort physique prolongé.
Dans ce cas, ce qui est produit est le soi-disant acide lactique qui provoque cette sensation de douleur que nous ressentons après une activité physique intense. Découvrons tout sur ce sujet et essayons de comprendre quels sont les principaux types de fermentation.
Qu'est-ce que la fermentation et comment elle se déroule
Louis Pasteur est l'inventeur du terme «fermentation». Le scientifique l'a utilisé pour la première fois au 19ème siècle pour définir un processus chimique déclenché par de nombreux organismes pour tirer de l'énergie du sucre et remplir leurs fonctions vitales. « Respirer sans oxygène » pourrait-on dire.
En fait, elle rappelle beaucoup la respiration cellulaire même si contrairement à cette dernière elle se produit en l'absence d'oxygène (environnement anaérobie). Si nous le voulons, c'est aussi l'une des méthodes les plus simples que les organismes utilisent pour obtenir de l'énergie à partir des aliments en l'absence d'oxygène moléculaire. Et c'est peut-être l'un des mécanismes les plus primitifs que la science ait jamais décrits.
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L'enzyme qui provoque la fermentation donne lieu à une chaîne de réactions chimiques . Une sorte d'effet domino avec des procédés différents selon le type de fermentation à laquelle on a affaire. Ces processus se terminent par la production de produits et sous-produits spécifiques .
Les agents qui déclenchent la fermentation sont généralement des levures, des champignons et des bactéries , des organismes unicellulaires dispersés dans les substances qui composent le pain, le vin, la bière et le lait . C'est grâce à ces microorganismes que se produisent les principaux phénomènes de fermentation que nous connaissons.
Les étapes de la fermentation
La fermentation est un processus dans lequel deux phases peuvent être distinguées :
- La glycose
- La régénération du NADH en NAD +
Au cours de la glycose , le sucre est transformé en deux molécules d'acide pyruvique et simultanément deux molécules d'ATP et deux de NADH sont produites. Les premiers sont des molécules à haute teneur énergétique facilement disponibles, les autres nécessitent de l'oxygène pour libérer le contenu énergétique. Avec la régénération du NADH, la cellule produit du NAD +, c'est-à-dire la réduction chimique du NADH libéré de sa charge énergétique.
Selon le type de fermentation, le NAD + est régénéré de différentes manières.
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De nombreuses fermentations sont exploitées par l'homme pour obtenir des substances alimentaires ou pharmaceutiques. Si l'on pense à Saccharomyces cerevisiae, par exemple, la préparation de bière et de pain vient immédiatement à l'esprit .
Cette levure, en fait, est connue sous le nom de levure de bière et est introduite dans les pâtes à pain et à pâtisserie pour activer un type particulier de fermentation alcoolique . Le dioxyde de carbone libéré fait gonfler les pâtes, ce qui les rend adaptées à la cuisson.
Types de fermentation
Fermentation lactique
Du point de vue chimique, cette transformation fait intervenir une molécule de glucose et se termine par la production d'acide pyruvique et d'acide lactique. Les agents impliqués sont les bactéries Streptococcus et Lactobacillus, qui transforment le glucose en acide lactique.
Grâce à eux, la chaîne de réactions dans laquelle l'acide lactique modifie certaines protéines du lait fait changer la consistance du liquide jusqu'à ce qu'il devienne un yaourt, qui peut être fait à la maison même sans yaourtière .
Fermentation lactique dans les muscles
Le même processus se produit également au niveau musculaire dans les tissus des animaux vertébrés lors d'un effort prolongé. Là encore, la fermentation est activée en l'absence d'oxygène et se déroule comme un processus de régénération.
Le pyruvate est réduit en acide lactique permettant ainsi la glycolyse. Ce qui se forme dans les muscles est appelé «lactate» qui est transporté par le sang vers le foie et converti en glucose pendant la phase de récupération .
Fermentation alcoolique
Il s'agit d'un processus de transformation qui produit de l'alcool éthylique et du dioxyde de carbone. Comme les autres types de fermentation, la fermentation alcoolique est également activée par des micro-organismes (saccharomycètes) qui décomposent le glucose en l'absence d'oxygène, le transformant en éthanol et en dioxyde de carbone. Contrairement à la lactique , également appelée homolactique , cette fermentation en plus de l'acide lactique , produit également de l'alcool éthylique et du dioxyde de carbone.
C'est pour cette raison que dans le domaine chimique, on l'appelle aussi fermentation hétérolactique.
De toutes les fermentations, par conséquent, la fermentation alcoolique est la plus importante et la plus exploitée pour la production d' aliments et de boissons alcoolisées . Mais si les sucres simples suffisent pour le vin, dans le cas de l'orge et du blé, l'amidon doit d'abord être hydrolysé en glucose.
Pour la préparation de la bière, en particulier, Saccharomyces cerevisiae est la levure qui transforme le malt en bière. De plus, il est également déterminant pour la production de pain où il active la fermentation sous forme de levure de bière .
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