FERMANTASYON
12. SINIF ÜNİTE, KONU, KAZANIM VE AÇIKLAMALARI
ç. Etil alkol-laktik asit fermantasyonu açıklanarak günlük hayattan örnekler verilir.
e. Oksijenli solunumda fermantasyona göre enerji verimliliğinin daha fazla olmasının nedenleri üzerinde durulur.
-Hemen hemen tüm canlılarda enerji üretilen metabolik olaylar glikoliz ile başlar.
-Fermantasyon, Besinlerdeki enerjinin oksijen olmaksızın ortaya çıkarılmasıdır.
-Glikoliz ile başlar, oluşan son molekülün çeşidine göre isimlendirilir.
A. Etil alkol fermantasyonu: Glikolizin son ürünü olan piruvatlardan etil alkolün oluştuğu fermantasyondur.
-Başta bira mayası olmak üzere maya mantarlarında ve şarap bakterilerinde gerçekleşir.
-Hamurun kabarmasını, bira ve şampanyanın köpüklenmesini bu fermantasyonda çıkan CO2sağlar.
-Sitoplazmada başlar, sitoplazmada biter. ETS görev yapmaz.
-Etil alkol fermantasyonunda ilk önce piruvattan CO2 ayrılarak asetaldehit oluşur. Asetaldehit oluşması etil alkol fermantasyona özgüdür. Sonrasında asetaldehit NADH+ın hidrojenlerini tutarak etil alkole dönüşür. Böylece NADH’da yükseltgenerek serbest kalmış olur. Glikolizde tekrar kullanılır.
-Sonuçta 1 molekül glikozdan 2 Etil alkol, 2 molekül CO2 ve toplam 4 molekül ATP (NET, 2 ATP) oluşurken bir miktar da ısı açığa çıkar.
Genel denklemi:
B. Laktik ait fermantasyonu: Glikolizin son ürünü olan piruvattan laktik asit oluşmasıdır. Yoğurt bakterilerinde, yeterli O2 gelmediği durumlarda omurgalıların kas hücrelerinde gerçekleşir.
-Turşu ve salamura zeytin üretiminde de laktik asit fermantasyonundan yararlanılır. Bazı sucuk ve salamlar da laktik asit fermantasyonu ile olgunlaştırılır.
-Laktik asit fermantasyonu sonucunda 1 molekül glikozdan 2 molekül laktik asit oluşur. Toplam 4 ATP (net 2 ATP) sentezlenirken bir miktar ısı açığa çıkar.
- Genel denklemi:
-Laktik asit birikimi yorgunluğa neden olur. Yoğurt yediğimizde uykumuzun gelmesi laktik asitten dolayıdır.
-Yoğun egzersizlerde çizgili kaslarımızda laktik asit birikir. Bu da yorgunluğa neden olur.
-Yorgunluğun ana sebeplerinden biri kas içi pH’nın düşmesidir.
-Dinlenme ile kaslarımıza yeterli oksijen geldiğinde laktik asit piruvata dönüştürülür. O2’li solunumda kullanılır. Yorgunluk hissi de ortadan kalkar.
ETİL ALKOL ve LAKTİK ASİT FERMANTASYONLARININ ORTAK ÖZELLİKLERİ
1. Ökaryot ve prokaryot hücrelerin sitoplazmalarında gerçekleşir.
2. Substrat düzeyinde fosforilasyon (SDF) ile toplam 4 ATP, net 2 ATP üretilir.
3. NAD+ koenzimi görev yapar.
4. Isı çıkışı olur. Ekzergonik reaksiyonlardır.
5. Hücrenin PH’ını düşürür.
6. Enzimatik reaksiyonlardır.
7. Glikoliz evresinden sonra ATP üretimi ve tüketimi olmaz.
8. NAD+ önce indirgenir sonra yükseltgenir.
9. Organik yapıda son ürünler oluşur. (Etil alkol-Laktik asit)
-Canlılarda fermentasyon ile üretilebilen ürünler;
-Sütün yoğurt ya da peynir haline dönüşmesi,
-Hamurun mayalanması, boza yapımı,
-Meyve sularının alkollü içkiye dönüşmesi, etil alkol, asetik asit, laktik asit, sitrik sit, aseton ve bütanol gibi faklı maddeler bakterilerin fermantasyonu sonucu üretilir. Bu nedenle bakteri fermantasyonunun endüstride önemi büyüktür.
-Endüstriyel fermantasyon: Mikroorganizmalar yardımıyla endüstride kullanılacak gliserin, etanol, yağ asidi, süt asidi (laktik asit), süt ve alkol ürünleri gibi maddelerin üretilmesidir. Bunun için fermantasyon tankı kullanılır.
FERMANTASYON VE OKSİJENLİ SOLUNUMUN ORTAK ÖZELLİKLERİ
1. Substrat düzeyinde fosforilasyon ile ATP sentezlenir.
2. Glikoliz evresi gerçekleşir.
3. Enzimler görev yapar.
4. Isı açığa çıkar. (Ekzergoniktir)
5. Laktik asit fermantasyonu hariç CO2 açığa çıkar.
6. Hücre pH'sını düşürür.
7. NAD+ koenzimi hem indirgenir hem yükseltgenir.
8. Organik maddelerden H koparılır.
9. Yadımlama (katabolizma=yıkım) olaylarıdır.
10. Canlının biyokütlesini azaltır.
FERMANTASYON VE OKSİJENLİ SOLUNUM ARASINDAKİ FARKLAR
| SORU 1. (2016-LYS2/BİY)Bir miktar üzüm suyu içerisine yeterli miktarda bira mayası eklenip ortam oksijensiz bırakıldığında, bazı moleküllerin miktarlarındaki değişimler aşağıdaki grafikte 1 ve 2 numaralı eğrilerle gösterilmiştir.Bu grafikteki 1 ve 2 numaralı eğriler aşağıdaki moleküllerden hangilerine ait olabilir?
(Tabloda "+" işareti durumun varlığını göstermektedir.)
Bu tablodaki verilere göre ATP elde edilen süreçler, aşağıdakilerin hangisinde doğru eşleştirilmiştir?
SORU 3. (2015-LYS2/BİY)
Laktik asit fermantasyonu için aşağıdakilerden hangisi söylenemez?
A) İnsanda, iskelet kaslarında gerçekleşir.
B) Amacı, pirüvattan daha fazla ATP üretmektir.
C) Bu olayda, pirüvat indirgenmektedir.
D) Son ürün ile birlikte NAD+ oluşur.
E) CO2 çıkışı olmaz.
SORU 4.(2013 - LYS2 / BİY)
Memelilerde olgun alyuvar hücrelerinde mitokondri bulunmaz.
Buna göre bu hücreler, yaşamaları için gerekli olan enerjiyi aşağıdaki yollardan hangisiyle sağlar?
A) Glikozun oksijensiz yıkımıyla
B) Pirüvatın Asetil CoA molekülüne dönüştürülmesiyle
C) NADH elektronlarının doğrudan Asetil CoA molekülüne aktarılmasıyla
D) FADH2 elektronlarının doğrudan elektron taşıma zincirine aktarılmasıyla
E) NADH elektronlarının doğrudan elektron taşıma zincirine aktarılmasıyla
SORU 5. (2012 – LYS2 / BİY)
Alkol fermantasyonu oksijenli solunum ve laktik asit fermantasyonunda aşağıdakilerden hangisi ortak değildir?
A) Enzimlerin kullanılması
B) ATP’nin sentezlenmesi
C) Organik maddelerin yıkılması
D) NADH + H+ oluşumu E) CO2 oluşumu
SORU 6. (2009 - ÖSS / FEN-2)
Hücrelerde enerji elde etmede izlenen metabolik yollardan bazıları aşağıda verilmiştir:
I. Glikoliz
II. Fotosentez
III. Etil alkol fermentasyonu
Bu metabolik yollardan hangileri hem çizgili kas hücrelerinde hem de geçici anaerob bakterilerde gerçekleşir?
A) Yalnız I B) Yalnız II C) Yalnız III
D) I ve II E) I ve III
SORU 7. Bira mayasındaki solunumun glikoliz evresinde;
I. CO2 açığa çıkması
II. NADH+H+ üretilmesi
III. Pirüvatın meydana gelmesi
IV. Etil alkolün oluşması
olaylarından hangileri gerçekleştirilir?
A) I ve II B) I ve III C) I, II ve III
D) II ve III E) II, III ve IV
SORU 8. Glikolizde ATP kullanılmasının temel nedeni nedir?
A) Glikolizin enerji verimini arttırmak
B) Monomer oluşturabilmek
C) Piruvat birikimini sağlamak
D) Glukozu aktifleştirmek
E) Glukozu tamamen parçalayabilmek
SORU 9. Etil alkol fermantasyonunda
I. ATP nin harcanması
II. CO2 nin açığa çıkması
III. Piruvik asitin oluşması
IV. ATP nin sentezlenmesi
olaylarının meydana gelme sırası aşağıdakilerden hangisinde doğru olarak verilmiştir?
A) I-III-II-IV B) I-IV-III-II C) II-III-I-IV
D) III-II-IV-I E) IV-III-II-I
SORU 10. Kullanılan bir molekül glukoza karşılık fermantasyon sonunda net 2 ATP, oksijenli solunum sonunda ise net 32 ATP oluşmaktadır.
Oksijenli solunumda daha fazla ATP’nin oluşma sebebi aşağıdakilerden hangisi ile açıklanır?
A) Solunum reaksiyonlarının daha uzun sürmesi ile
B) İlk gerçekleşen reaksiyon basamaklarında oksijene gerek duyulmaması ile
C) Başlangıçta reaksiyona giren glikoz miktarının fazla olması ile
D) Glukoz ile birlikte yağ ve amino asitlerden de ATP elde edilmesi ile
E) Glukozun kendini oluşturan en küçük bileşenlerine parçalanması ile
CEVAPLAR ve ÇÖZÜMLERİ
1. Etil alkol fermantasyonu yapılmıştır. Glikoz azalır. CO2 artar. Cevap: E
2. I. Son elektron alıcı oksijen olduğuna göre oksijenli solunumdur.
II. Son elektron alıcı asetaldehit olduğuna göre etil alkol fermantasyonudur.
III. Son elektron alıcı piruvat olduğuna göre laktik asit fermantasyonudur. Cevap: C
3. Laktik asit fermantasyonunda 2 ATP üretilir. İnsanda amacı oksijen yetersizliğinde az da olsa ATP sağlamaktır. Cevap: B
4. Mitokondri olmadığı için oksijenli solunum gerçekleştiremez. ATP’yi laktik asit fermantasyonu ile glikolizden sağlar. Glikoliz ise oksijen kullanılmadan glukozun piruvata yıkımıdır. Cevap: A
5. CO2, lakktik asit fermantasyonunda oluşmaz.
Cevap: E
6. Fotosentez ve etil alkol fermantasyonu insan hücrelerinde gerçekleşemez. Glikoliz hemen hemen bütün canlı hücrelerin sitoplazmalarında gerçekleşir. Cevap A
7. Glikoliz evresinde CO2 oluşmaz. Etil alkol da glikolizin son ürünü olan piruvattan oluşur.
Cevap: D
8. Temel amaç, glukozu aktifleştirmekdir.
Cevap: D
9. Sıraya koyalım;
I. ATP nin harcanması
IV. ATP nin sentezlenmesi
III. Piruvik asitin oluşması
II. CO2 nin açığa çıkması Cevap: B
10. Fermantasyonda glikoz tam parçalanamadığı için enerjinin büyük kısmı son ürün olan etil alkol veya laktik asit gibi organik maddelerin yapısında kalır. Bunun için enerji verimi düşüktür.Cevap: E
|
Sirke Üretimi Deneyi ( Hakan SARKIN )
Deney Adı: Sirke Üretimi
Deneyin Amacı: Farlı meyve türlerinden sirke üretimi
Teorik Bilgi: Sirke, üzüm ve bünyesinde şeker bulunan diğer yaş veya kurutulmuş meyvelerin veya şıraların çeşitli işlemler uygulanmak suretiyle önce etil alkol sonra asetik asit fermantasyonuna uğraması sonucu veya şarapların asetik asit fermantasyonu ile elde edilen ürünü şeklinde tanımlanır (Üzüm sirkesi, elma sirkesi gibi). Sirke üretiminde iki aşama vardır. Birinci aşamada; mayalar, anaerobik yolla şekerleri etanole çevirirler. İkinci aşamada; üretilen bu alkol, sirke bakterileri tarafından aerobik koşullarda asetik aside okside edilir. Sirke bakterileri, Acetobacter ve Gluconobacter cinslerine ait türler olup ticari sirke üretiminde yaygın olarak Acetobacter türleri kullanılır.
Asetik asit fermantasyonu: CH3CH2OH+OH → CH3COOH+H2O Asetik asit fermantasyonu başlamadan alkol fermantasyonu bitmiş olmalıdır. Sirke bakterileri havanın oksijeni yardımıyla alkolü okside ederek asetik aside çevirir. Kimyasal bakımdan asetik asit fermantasyonu bir oksidasyon (dehidrogenasyon) olayıdır. Asetik asit üretimi bir çok fermentatif bakteri tarafından yapılmakla beraber ticari olarak üretimde özel bir grup bakteri “asetik asit bakterileri” kullanılmaktadır. Asetik asit bakterileri iki grup altında toplanır. Gluconobacter ve Acetobac terler. Asetik asit bakterileri Gram(-) genelde çomak şeklinde fakat değişen morfolojiye sahip, aside toleranslı, aerop kirpikli bakterilerdir. A. pasteurianus, A. aceti ve A. peroxidans sirke yapımında kullanılan türlerdir. Optimum üreme sıcaklıkları, 25-30°C ve optimum üreme pH aralığı ise 5.4-6.3’tür. Etanolün dışında gliserol ve laktatı da karbon kaynağı olarak kullanabilirler.
Asetik asit Biyosentezi : İlk oksidasyon aşamasında etanol, alkol dehidrogenaz enzimi ile asetaldehite oksitlenir. İkinci oksidasyon ise asetaldehit dehidrogenaz enziminin faaliyeti ile asetaldehit hidratın asetik asite oksidasyonudur. Sonuçta 1 mol etanolden 1 mol asetik asit oluşur. Glukonobakterler etanolü sadece asetik asite oksitlerken (tamamlanmamış oksidasyon) Acetobakterler etanolü önce asetik asite daha sonra da oksijen varlığında CO2 ve H2O indirgerler. Sirke üretiminde bu durum asit niceliğini azaltacağından pratikte önem taşır.
Glukonobakterler ayrıca glukozu glukonik asite de oksitleyebilirler. Glukonik asit ilaç endüstrisinde kullanılan kalsiyum glukonatın yapımında kullanılır. Doğal sulara sodyum glukonat ilavesi ile de tuz çökelmesi önlenmektedir. Sirke bakterilerinin çalışmasını etkileyen faktörler: Alkol: Asetik asit bakterileri %10 ile %14 alkol içeren ortamlarda rahat çalışırlar. Eğer alkol oranı %14’ün üzerinde olursa alkolün asetik aside dönüşmesi tam gerçekleşmez. Diğer taraftan alkol konsantrasyonu çok düşük olursa, üretilen asetik asit sirke bakterileri tarafından karbon kaynağı olarak kullanılarak karbon dioksit ve suya dönüştürülür (aşırı oksidasyon). %6 -7 alkol konsantrasyonuna dayananlar: A. oxydans , A. xylinum %9- 11 alkol konsantrasyonuna dayananlar: A. aceti, A. pasteurianum %11- 13 alkol konsantrasyonuna dayananlar: A. curum, A. schutzenbach Oksijen: Etil alkolün asetik aside dönüşmesi aslında bir oksidasyon olayıdır. Sirkeleşmenin meydana gelmesi için ortamda bol ve taze oksijen bulunmalıdır. Her 1 g alkolün oksidasyonu için yaklaşık 12 lt hava gerekir. Sıcaklık: Sirke bakterilerinin çalışması 15°C’nin altında yavaşlar. 5 -10°C aralığında ise çalışamazlar. Sirke bakterilerinin optimum çalışma sıcaklığı 28- 34°C’dir. Mezofilik mikroorganizmalardır. Diğer taraftan asetik asit bakterilerinin fermantasyonu ekzotermik bir olay olduğundan sıcaklık yükselmesi olur. Asit: Asetik asit bakterileri türden türe değişmekle birlikte %3- 18 arasında asetik asit konsantrasyonuna kadar dayanıklılık gösterir. Ör: A. aceti ve A. pasteurianum %6 aside kadar, A. rances ise %8-9 aside kadar dayanır. Sirke Üretimi: Sirke üretiminde, alkol elde edilebilen tüm maddeler, nişasta içeren maddeler, hammadde olarak kullanılabilir. Sirke ülkemizde daha çok üzümden yapılır. Bununla birlikte Amerika da elma sirkesi Kanada da malt sirkesi kullanımı yaygındır. Dünyada sirke yapımında kullanılan ham maddeler şunlardır: Şarap, taze ve kuru üzüm, yaş ve kuru meyveler, malt, şeker şurupları, bal, çeşitli hububat, yabancı ot tohumlarının tatlı üsareleri ve meyveleri vb. Sirke yapımında yavaş (basit yavaş, orleans yöntemi ve pastör yöntemi haftalar – aylar alabilir), hızlı (jeneratör yöntemi ve daldırmalı, 20 saat- 3 gün sürer) olmak üzere iki farklı yöntem kullanılır. Şaraptan sirke yapılacaksa şarabın en az %11-12 alkol içermesi gerekir.
Sirke yapımından hemen önce alkol oranı seyreltilerek %7-5,5’e düşürülür. Üretilen sirkede asetik asit oranı en az %5 olmalıdır. Yavaş Yöntem (Kesikli/Geleneksel Yöntem): Önce hammaddede alkol fermantasyonu gerçekleştirilir. Alkol oranı %13 düzeylerine çıktığında, asetik asit bakterileri sıvı yüzeyde gelişerek bir zar oluşturur (sirke anası). Yüzeyde oluşan sirke anası etil alkolün asetik aside dönüşmesini gerçekleştirir. Bu yöntemle oldukça yavaş sirke üretilir. Ama üretilen sirkenin kalitesi oldukça yüksektir. Tahta fıçı veya kaplar kullanılır. Sirkeleşme uzun sürer ve üretim oranı da oldukça azdır. Bununla birlikte iyi kalitede yüksek aromalı sirke elde edilmektedir. 200-300lt hacimlerinde fıçılar kullanılır. Şarap yüzeyinden 3- 5 cm üstte veya fıçının 2/3 oranında üst kısmında 2-3 cm çapında delikler açılır. Deliklere tülbent konur. Üst deliğe de sapı şarap içine uzanan huni konur. Fıçıya tahta musluk takılır. Fıçının yarısına kadar şarap konur. Bu şaraba 1/3- ¼ oranında pastörize edilmemiş keskin sirke konur. 28- 30°C’de sirkeleşmeye bırakılır. Bir süre sonra sıvının yüzeyinde zar oluşur. Üretilen asetik asit alkolden daha yoğun olduğundan fıçının dibine çöker. Alkol sürekli sirke anasıyla temas halindedir. Sirkeleşme devam eder ve 6-8 hafta sonra tamamlanır. Sirkeleşmenin sona erdiği sirke anasının kendiliğinden dibe batmasıyla anlaşılır. Orleans Yöntemi: Orleans metodunda 220-230 litrelik fıçılar kullanılır. Yatayına birbiri üzerine yerleştirilirler. Ön çeperin üst tarafında iki delik bulunur. Çapı 6-7 cm olan, göz denilen bu deliklerden biri şarabı doldurmaya ve sirkeyi boşaltmaya yarar. İkincisi hava deliğidir, tapa denir. Fıçılarda, sirkeleştirme için içinde bolca sirke bakterisi bulunan 8 derecelik 150 litre sirke hazırlanır, buna her 8 günde bir 10 lt şarap katılır, sıvı seviyesi gözün 5 cm altına çıkana kadar devam edilir. 15 gün sonra sirkeleşme tamamlanır, fıçıdan 10 lt sirke çekilir ve 10 lt şarap konur Deneyin Yapılışı:. Hammadde Seçme ve Ayıklama
Yıkama Parçalama Presleme Şıra Eldesi Briks Ayarlama(%18) Maya Ekleme Fermantasyon Süzme Sirke Bakterisi Ekleme 2.Fermantasyon Süzme ve Şişeleme
Sonuç: Hiçbir grupda sirke üretimi gözlenememiştir. Yorum: Sirke üretiminde alkol oluşumu kısmına kadar bi sorun olmamıstır fakat alkolden asetik asit oluşumu sırasında kabımızın üstü tam örtülmemiş bundan dolayı aşırı miktarda sirke sineği oluşumu gözlenmiştir. Kaynaklar: [1.] www.bayar.edu.tr/~gida/unite%207.doc Erişim Tarihi:07.01.2011 18:43
FERMANTASYON VEFERMENTE GIDALAR
FERMANTASYON •
Mikrobiyolojikanlamdafermantasyonmikroorganizmalar tarafında havanın serbestoksijenini
veya (NO3 (nitrat) ve SO4 (sülfat)gibi)inorganik inorganik bileşiklerde bulunan
bağlıoksijeni kullanarak seri reaksiyonlar ile ürünbileşimindeki maddeleri
yıkıma uğratılmasıdır.
MİKROORGANİZMALAR TARAFINDANGERÇEKLEŞTİRİLEN VE GIDALARDAÖNEMLİ
OLAN FERMANTASYONREAKSİYONLARI • Laktik asit fermantasyonu: şeker laktik asit
bakterileri tarafından anerobik koşullarda laktik asit ve diğer bazıürünlere
dönüştürülür. Laktik asit bakterileri çeşitlifermente süt ürünleri, fermente
sebzeler(turşular) vefermente et ürünlerinde (sucuk)ve marinat üretimindeyaygın
olarak kullanılırlar. • Alkol Fermantasyonu:Mayalar alkol fermantasyonunda rol
oynayan en önemli mikroorganizmalardır. Saccharomyces ellipsoideus alkol
fermantasyonunda endüstriyel öneme sahip bir mayadır.
• Propionik asit fermantasyonu: Propionibacterium
cinsibakterileranaerobikkoşullardakarbonhidratlardan yüksek oranda Propiyonik
asit,asetik asit ve CO2 üretirler. Propiyonik asitbakterileri isviçre tipi
büyük gözenekli peynirlerin(Emmental ve Gruyere) üretiminde rol oynar. •
Çeşitli bakteri ve küfler tarafından gerçekleştirilenfermantasyonlar: sirke
üretiminde ve rokfor, kamembert gibi peynirler ile soya sosu gibi gıdalarbu
fermantasyon tipine örnektir.
FERMANTASYONDA ROLOYNAYAN BAKTERİLER ❖Laktik asit bakterileri❖Propiyonik
asit bakterileri❖Asetik
asit bakterileri
LAKTİK ASİT BAKTERİLERİ • Laktik asit bakterileri çeşitli
gıdalardaki
faaliyetlersonucukarbonhidratlardanlaktikasitüretmeyeteneğinesahipmikroorganizmalardır.Bumikroorganizmalar
cins ve tür özelliklerine bağlı olarakkarbonhidratlardan• Laktik asit• Asetik
asit• Karbondioksit• Alkol• Bazı tat ve aroma maddeleri üretebilmektedirler.
LAKTİK ASİT BAKTERİLERİ GLİKOZ METABOLİZMALARI
SONUCUNDAÜRETTİKLERİ SON ÜRÜNE BAĞLI OLARAK 1- HOMOFERMANTATİF LAKTİK ASİT
BAKTERİLERİ : HEKSOZ ŞEKERİN FERMANTASYONU SONUCUBİRİNCİL DERECEDE LAKTİK ASİT
ÜRETEN TÜRLERE 2- HETEROFERMANTATİF LAKTİK ASİT BAKTERİLERİ : METABOLİK
FAALİYETLER SONUCUNDAHEKSOZLARDAN LAKTİK ASİT , CO2 VE ETANOLÜRETEN LAKTİK ASİT
BAKTERİLERİDİR. BU TÜRLER ASETALDEHİT VE DİASETİL GİBİ TAT VE AROMA
MADDELERİNİN ÜRETİMİ AÇISINDAN ÖNEMLİDİR.
LAKTİK ASİT BAKTERİLERİNİNSINIFLANDIRILMASI Geçmişte Laktik
asit bakterilerinin sınıflandırılmasında - Gram reaksiyonu- Katalaz reaksiyonu-
Laktik asit konfigürasyonu- Çeşitli karbonhidratları fermente
edebilmeyetenekleri gibi
ŞU ANA KADAR TESPİT EDİLMİŞLAKTİK ASİT BAKTERİLERİNİN
BAZIGENEL ÖZELLİKLERİ 1- Bu mikroorganizmalar gelişebilmek için amino asitlerve
B grubu vitaminler gibi besin öğeleri ile pürin vepirimidin bazlarına ihtiyaç
duyarlar. 2- Çoğu mezofilik mikroorganizmalardır. Ancak bazıları 5C derecenin altında, termofilik
türleri ise optimum 45 Cderecegibi yüksek sıcaklıklarda gelişebilirler. 3- Bu
mikroorganizmaların çoğu optimum 4-4.5 pH dagelişebilmelerine rağmen 3,2 gibi
düşük ve 9,6 gibiyüksek pH larda gelişebilmektedir. 4- Ayrıca bu
mikroorganizmaların bazıları zayıf proteolitikve lipolitik özelliğe sahiptir.
GENEL OLARAKLAKTOBASİLLUS GRUBU • Lactobasillus•
Pediococcus• Streptococcus• Leunocostoc- Lactococcus- Carnobacterium-
Enterococcus-Vagococcus-Weisella
Lactobacillus Bu cinsteki mikroorganizmalar; Gram pozitif,
katalaz ve oksidaz negatif , mikroaerofilik ve fermantatif, bazı türlerimutlak
anaerob genellikle hareketsizince, uzun veya kısa çubuk
yadakokobasilşeklindebakterilerdir.Bubakteriler gelişebilmek için kompleksbesin
maddeleri ve vitaminlere ihtiyaçduyarlar ve bu türler fermente et, sebze,süt ve
su ürünlerinin üretiminde rol oynarlar.
LAKTOBACİLLUS CİNSİ 3 BÜYÜKGRUBA AYRILIR • Betabacterium•
Streptobacterium• Thermobacterium
Streptecoccus • Bu türler gram pozitif ,katalaz negatif,
genelliklehareketsiz,çoğutürüfakültatif,bazıtürlerimikroaerofilik, 4 türü
mutlakanaerobik , ikili veya
uzunzincirleroluşturankokşeklindekimikroorganizmalardır.•
Bazıpeynirçeşitlerininüretinminde starter kültürolarak kullanılırlar.
Pediococcus Grampozitif,Katalaznegatif,mikroaerofilik ve
fermantatif kokşeklinde bakterilerdir. Koklar tekli veikili şekilde
bulunabilirle veya kısazincir ve tetrad
oluşturabilirler.Tuzadayanıklıhomofermantatiftürlerdir ve bitkilerde, turşu,
bira,şarap gibi fermente ürünlerdebulunurlar.P. cerevisiae ve P. acidilactici
türleristarter kültür olarak turşu ve sucukyapımında kullanılır.
Leuconostoc • Gram pozitif ,katalaz negatif, hareketsiz,
fakültatifanaerob, kok şeklinde heterofermantatif laktik asitbakterileridir.•
Gıdalarda önem taşıyan Leuconostoc türlerinin bazıkarakteristik özellikleri❖heterofermantatif
oldukları için diasetil ve diğer bazıaroma bileşileri üretirler.❖tuza
toleranslıdırlar. Çoğu türü % 3 bazı türleri de % 6,5tuz konsantrasyonlarında
gelişebilirler. Bu özelliğindendolayı L. mesenteroides salatalık turşusu ve
diğer sebzeturşularının ilk aşamasında gelişme gösterir.❖sebze fermantasyonlarının
ilk aşamasındahızlı birşekilde ğelişerek yeteri düzeyde asit üreterek
digerzararlı bakterilerin gelişimini inhibe ederler.❖yükseksekerkonsantrasyonunadayanıklımikroorganizmalardır.
Şurup, kek ve dondurmakarışımlarında kolaylıkla gelişebilirler.
Carnobacterium • Gram pozitif ,katalaz negatif, çubuk
şeklindebakterilerdir.• Vakum ambalajlanmış tavuk, balık ve etlerde doğalolarak
bulunurlar.
Lactococcus • Gram pozitif ,katalaz negatif, hareketsizkok
şeklinde bakterilerdir. Hüçreşekilleri küresel veya oval olup tekli,ikili veya
zincir şeklinde dizilişgösterebilirler.
Enterococcus •
Enterococcuscinsiiçerisinde16türbulunmaktadır.• Bunlardan Enterococcus faecalis
insan vehayvan dışkısında bulunan fekal orijinli birtürdür. E.faecium a ise
yaban domuzlarındadaha çok rastlanır. Enterococcus faecalis, E.faecium ve E.
durans dışındaki diğer 13 tür sanitasyon açısından fekal indikatör olarakönem
arzetmezler.• Bu cinsteki mikroorganizmalar aerobik vefakültatif anaerobik katalaz
negatif, pekçokpatojen bakterinin gelişebildiği pH
aralığınındışındagelişebilenkokşekillimikroorganizmalardır.
Vagococcus • Gram pozitif ,katalaz negatif,hareketli
koklardır.• 10oC de ve %4 tuzlulukta gelişebilirler. Vagococcuscinsi bakteriler
balık, su gibi bazı gıdalarda vedışkıda bulunur.
Weissell • Gram pozitif ,katalaz negatif, hareketsiz,
sporsuz vefermantatif genellikle sivri uçlu çubuk formundaveya tekli ikili yada
kısa zincirler oluşturmuş kokoidformda bakterilerdir.
LAKTİK ASİT BAKTERİLERİNİNANTİMİKROBİYAL AKTİVİTESİ • Laktik
asit bakterileri ortamda bulunan diğermikroorganizmaları inhibe ederek
mikrobiyalaçıdan güvenilir fermente gıdaların üretilmesineolanak
sağlamaktadır.- düşük pH- Organik asitler- Bakteriyosinler- Hidrojen peroksit-
Etanol- Düşük oksidasyon ve redüksüyon potansiyeli
PROPİYONİK ASİT BAKTERİLERİ • Propionibacteriacea
familyasına dahildüzensiz şekilli, hareketsiz, sporsuz, Grampozitif, kokoid
veya çubuk şeklindebakterilerdir.• Bufamilyaiçindesadece Propionibacterium
cinsigıdalardaönemlidir.
• Bu cins süt ürünlerinde özellikle peynirlerde önemtaşır ve
11 türü mevcuttur. Katalaz pozitif ve oksijenetoleranslı anaerobik
bakterilerdir.• Karbonhidratlardan Propiyonik asit, asetik asit ve CO2 üretirler.
30 C de
ve 6-7pH da optimum ürerler. Özellikleİsviçretipipeynirlerin(Emmantel,Gruyere)
üretiminde önem taşırlar. Bazı türleri gri,kırmızı,pembe,sarı,turuncu pigment
oluştururlar.
ASETİK ASİT BAKTERİLERİ • Bu bakteriler
pseudomonadaceaefamilyasına dahil , gram negatif,katalaz pozitif, oksidaz
negatif,hareketli mutlak aerobik, kavisliçubukşeklindebakterilerdir.
Asetobacter ve Gluconobacter cinsi bakteriler çeşitli organik
bileşikleriorganik asitlere okside ederler veendüstriyelfermantasyonlasirkeyapımındakullanılırlar.Doğadayaygın
olarak bulunurlar özelliklealkolfermantasyonunungeçtiğibitkilerde daha
yaygındır. Asetobacter Gluconobacter
FERMANTASYONDA ROL OYNAYAN MAYALAR • Alkol ve CO2 üreten
fermantatif mayalar ekmek, şarapve bira gibi ürünlerin üretiminde rol
oynarlar.• Mayalar mutlak aerobik mikroorganizmalar olup bumayalar film mayalar
veya oksidatif mayalar olaraktanımlanırlar.• Saccharomyces cinsi mayalar ekmek
bira ve şarapyapımında kullanılmaktadır.• KımızvekefirüretimindeiseCandidapseudotropicalis,
Torula koumiss ve Saccharomyceslactis gibi mayalar kullanılmaktadır.
FERMANTASYONDA ROLOYNAYAN KÜFLER
• Rokfor, Kamembert gibi peynirlerin yapımında ve soyasosu gibi gıdaların üretiminde bazı küfler roloynamaktadır.
• Aspergillus ve Penicillium fermente gıdalarda roloynayan iki önemli cinstir. Genellikle peynirlerinfermantasyonunda; • Penicillum camembertii• P. roqueforti• P. gargonzolae• P. stilton• Mucor rasmusen• Aspergillus oryzae
• Rokfor, Kamembert gibi peynirlerin yapımında ve soyasosu gibi gıdaların üretiminde bazı küfler roloynamaktadır.
• Aspergillus ve Penicillium fermente gıdalarda roloynayan iki önemli cinstir. Genellikle peynirlerinfermantasyonunda; • Penicillum camembertii• P. roqueforti• P. gargonzolae• P. stilton• Mucor rasmusen• Aspergillus oryzae
STARTER KÜLTÜR • Çok genel bir tanımlama ile gıda üretiminde
kullanılanmikroorganizmalara“starter kültür”adı verilir.• “kontrollü koşullarda
standart kalitede ürün elde etmekiçin gıda sanayiinde kullanılan
mikroorganizmalardır”• Starter kültür tek ya da birden fazla
mikroorganizmaolabilir. Amaca göre hangi mikroorganizma ya
damikroorganizmaların starter olarak kullanılacağı değişir.
STARTER KÜLTÜR SEÇİMİ • Fermente gıdaların üretiminde
kullanılan kültürler• Hammaddede arzu edilen değişimlere nedenolabilen•
Herhangi bir kontaminant içermeyen• Stabil kültürler olmalıdır.
STARTER KÜLTÜRÜNAKTİVİTESİ • İnkübasyon sonrası soğutma
hızına• Ortamın kompozisyonuna• Asitliğine• Depolama sıcaklığı• Depolama
süresine bağlıdır.
STARTER KÜLTÜRLERİNİNHİBİSYONU • Doğal inhibitörler•
Antibiyotikler• Bakteriyofajlar• Deterjan ve dezenfektan kalıntıları•
Lökositler, insektisitler gibi çevresel orijinli bazıinhibitörler, uçucu ve
uçucu olmayan bileşikler
TİCARİ STOK KÜLTÜRÜRETİMİ 1. Sıvı kültürler:2. Kurutulmuş
kültürler: a) püskürtmeli kurutucuda kurutulmuş konsantre olmayankültürlerb)
Dondurarak kurutulmuş konsantre olmayan kültürlerc) Dondurarak kurutulmuş
konsantre kültürler 3. Dondurulmuş kültürler: a) -20 C de dondurulmuş konsantre
olmayan kültürlerb) -40 ve -80
C de dondurulmuş konsantre kültürlerc) -196 c de sıvı
azot ile dondurulmuş konsantre kültürler
SIVI KÜLTÜRLER • Kısa mesafelerde veya bir gün gibi kısa
süredeişletmeye ulaşma imkanı bulunduğu durumlardapratik ve ekonomik olması
nedeniyle uygulamaalanı bulmuştur. İşletmelerde genellikle sıvıkültürler
kullanılır.
KURUTULMUŞ KÜLTÜRLER • Dondurarak kurutulmuş starter
kültürlerin canlılık otanınıetkileyen faktörler. 1. Mikroorganizmanın tipi,
cinsi ve türü 2. Mikroorganizmanın gelişme fazı 3. Besiyeri ve ortamdaki besin
maddeleri 4. Ortamın ph sı : 5-6 5. Nem: %3 ten az 6. Dondurma, kurutma ve
depolama sıcaklığı 7. Oksijen 8. Kültürü aktifleştirme sıcaklığı: 20 C
DONDURULMUŞ KÜLTÜRLER 1) - 20 C derecede dondurulmuş2)
-40 ile -80 C
arasında dondurulmuş3) -196 sıvı azotta dondurulmuş kültürler
FERMENTE GIDALAR • Fermente su ürünleri• Fermente süt
ürünleri• Fermente et ürünleri• Bitkisel orijinli fermente gıdalar• Fermente
alkollü içecekler• Diğer fermente ürünler
FERMENTE SU ÜRÜNLERİ • Marinatlar• Ceviche• Escabeche•
Paksiw
Laktik asit fermentasyonu ile üretilen su ürünleri
Ürün adıÜlkeİçerikleriMikroorganizmalarKullanım alanı
SikhaeKoredeniz balığı, pişirilmiş darı, tuzL. mesenteroides, L. plantarum Anaöğün
NazerushiJaponyadeniz balığı, pişirilmiş darı, tuzL. mesenteroides, L. plantarum Anaöğün
Burong-isda Filipinlertatlısu balığı, pirinç, tuzL. brevis, Streptococcus sp.Anaöğün
Pla-raTaylandtatlısu balığı, kavrulmuş pirinç, tuzPediococcus sp.Ana öğün
Balao-balao Filipinlerkarides, pirinç, tuzL .mesenteroides, P.cerevisiaeKatkı maddesi
KungchaoTaylandtatlısu balığı, tatlandırılmış pirinçP.cerevisiaeAna öğün
Ürün adıÜlkeİçerikleriMikroorganizmalarKullanım alanı
SikhaeKoredeniz balığı, pişirilmiş darı, tuzL. mesenteroides, L. plantarum Anaöğün
NazerushiJaponyadeniz balığı, pişirilmiş darı, tuzL. mesenteroides, L. plantarum Anaöğün
Burong-isda Filipinlertatlısu balığı, pirinç, tuzL. brevis, Streptococcus sp.Anaöğün
Pla-raTaylandtatlısu balığı, kavrulmuş pirinç, tuzPediococcus sp.Ana öğün
Balao-balao Filipinlerkarides, pirinç, tuzL .mesenteroides, P.cerevisiaeKatkı maddesi
KungchaoTaylandtatlısu balığı, tatlandırılmış pirinçP.cerevisiaeAna öğün
Pişirilmiş pirinç ile fermente balık (Burong isda) 1)
Balıklar kelebek şeklinde fileto çıkartılır, yıkanaraksüzülür.2) Şişeler
içerisinde 5 fincan pişirilmiş pirinç ve 8 yemekkaşığı karışımı ile
paketlenmektedir. 400 gramtemizlenmiş her 3 ¾ fincan pişirilmiş pirinç karışımı
içinkullanılmaktadır.3) Oda sıcaklığında 7 gün fermente edilmektedir.4) Yağ,
soğan ve sarımsak ilave edilerek servisyapılmaktadır.
Pişirilmiş Pirinç İle FermenteKarides • Taze materyal olarak
küçük boyutta karideslerkullanılabilmektedir.• Küçük karides, tuz, polietilen,
pişirilmiş pirinç,şişelerİşlem;1. Karidesler ayıklanır, yıkanır ve süzülür.2.
Karidesler ağırlığının %20’si kadar tuz ile karıştırılır.İki saat tutularak
süzülür.3. 1 fincan pirinç 2 1/2 fincan su ile pişirilir. Soğutulurve ön
tuzlama işlemi yapılmış karides ile karıştırılır.Süzülmüş karides pirinç oranı
(1:4.8)’dir.4. Toplam karides pirinç karışımına ağırlığının % 3’ükadar kaba tuz
ilave edilmektedir.
Plaa som Bütün balıklar (8:1) oranında tuzla karıştırılır ve
bütüngece boyunca bekletilir. Daha sonra pişirilmiş pirinç vekıyılmış sarımsak
ilave edilerek (oran 20 balık/tuz: 4pirinç:1 ve ağırlığı ile sarımsak) karışım
cam kavanozlardapaketlenir. Uygun sıcaklıkta 5-7 gün fermente edilir. Buürünün
raf ömrünün 3 hafta olduğu belirtilmiştir
Som fak Balık filetoları süzülür ve kıyılır. Pişirilmiş
pirinç, kıyılmışsarımsak ve tuz (oran 120 kıyılmış balık: 20 pirinç: 7sarımsak:
7 tuz) kıyılmış balığa ilave edilir ve karışımküçük porsiyonlara bölünerek muz
yaprakları arasındaveya plastik tabakalarda paketlenir. Bu ürün uygunsıcaklıkta
3-5 gün fermente edilir.
Fermentasyon İşlemini Hızlandırma Lactobacillus plantarum ve
Pediococcus cereviseae gibiticari laktik asit starterleri fermentasyon
esnasındakullanılmaktadır. Bu starterlerin ilave
edilmesifermentasyonsüresini7günden3-4güneazalmaktadır. Tat ve kas yapısında
ise önemlideğişiklikler meydana gelmemektedir.
Laktikasitbakterileri;bakteriosin,H202,laktoperoksidaz,
diasetil ve laktik asit üretebilmeözelliklerinedeniyle
PATOJENMİKROORGANİZMALARIN gelişimleriniinhibeederler ve bu özelliklerinden
dolayı laktik asitfermente ürünler halk sağlığı açısından güvenliürünlerdir.
FERMENTE SÜT ÜRÜNLERİ
• Peynir
• Yoğurt (Streptococcus thermophilus ve Lactobacillus bulgaricus)
• Tereyağı,yayık altı,ekşi krema
• Kefir (Lactococcus lactis Subsp. Lactis, Lactococcus lactis Subsp.cremoris)
• Kımız kımız üretiminde ilk aşamada37 C de 7
saat bekletilmiş Laktobasillus bulgaricus ikinci aşamada 30C de 15 saat bekletilmiş
Torula spp. kültürlerininkarışımı ile hazırlanır.
• Peynir
• Yoğurt (Streptococcus thermophilus ve Lactobacillus bulgaricus)
• Tereyağı,yayık altı,ekşi krema
• Kefir (Lactococcus lactis Subsp. Lactis, Lactococcus lactis Subsp.cremoris)
• Kımız kımız üretiminde ilk aşamada
FERMENTE ET ÜRÜNLERİ
Sucuk Lactobacillus plantarumPediococcus acidilacticiPediococcus pentosaceusLactobacillus sake
Sucuk Lactobacillus plantarumPediococcus acidilacticiPediococcus pentosaceusLactobacillus sake
FERMENTE BİTKİSEL
GIDALAR
• Turşu (Laktobacillus brevis,L.plantarum, Pediococcus pentosaceus, P.cerevisiae )
• Zeytin (Laktobacillus plantarum,L.brevis)
• Turşu (Laktobacillus brevis,L.plantarum, Pediococcus pentosaceus, P.cerevisiae )
• Zeytin (Laktobacillus plantarum,L.brevis)
Soya sosu iki
aşamalı fermantasyon ile üretilir. 1.aşamada Aspergillus oryzae ve A.soyae2.
aşamada Zygosaccharomyces rouxii veLaktobacillus delbrueckii
• Tempe
Islatılmış soya fasülyesinin Rhizopus oligosporus kültürü ile 31 C de 24 saat
fermenteedilmesi ile elde edilir
Miso: Aspergillus
oryzae, Rhizopus oligosporus starter kültür olarak kullanılır. Koi ile
pişirilmiş ve tuzlanmışsoya fasülyesinin 4- 12 ay fermantasyonu ile üretilir.
• Ogi: ılık suda
ıslatımış mısır tanelernden yapılır. Corynebacterium türleri baskın duruma
geçer dahasonra S.cerevisiae ve L.plantarum rol oynar.
Gari: Kasava
bitkisinin fermentasyonu ile eldeedilen bir üründür. Bogkrek: Preslenmiş
hindistan cevizi kekinin Rhizopus oligosporus ile fermentasyonu ileelde edilir.
FERMENTE ALKOLLÜİÇECEKLER • Bira: Bira fermantasyonunda
gerçekleşen reaksiyon karbonhidratların etanole dönüşümüdür.•
SaccharomycescerevisiaeveSaccharomycescarlbergens fermantasyonda görev alır. •
Şarap: Yaş üzümlerden üretilerek olgunlaşmaya bırakılan alkollü bir içecektir.
Saccharomycescerevisiae ile 18-30
C de 3-5 gün fermente edilir.
DİĞER FERMENTE ÜRÜNLER • Sirke :iki aşamada gerçekleşir. 1.
Aşamada mayalar anaerobik yolla şekerlerietanole dönüştürürler.2. Aşmada
üretilen etanol Acetobacter ve Gluconobacter gibi asetik asit bakterileri
tarafından aerobik koşullarda oksidatif birreaksiyonla asetik aside
dönüştürülmektedir. • Ekmek: Saccharomyces cerevisiae (maya) velaktik asit
bakterilerinin fermantasyonu ile üretilen fermente bir üründür.
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder