Fermantasyon ve Fermente Gıdalar

Fermantasyon ya da mayalanma, bir maddenin bakteriler, mantarlar ve diğer mikroorganizmalar aracılığıyla, genellikle ısı vererek ve köpürerek kimyasal olarak çürümesi olayına denir. Fermantasyon anaerobik şartlarda, yani oksidatif fosforilasyon olamadığı durumlarda, glikoliz yoluyla ATP üretimini sağlayan önemli bir biyokimyasal süreçtir. Biyokimyanın fermantasyonla ilgilenen dalı zimolojidir.
Fermantasyonda glikoz (veya başka bir bileşik) hidrojenlerini teker teker kaybederek enerji üretimini sağlar. Oksijen olmadığı için bu parçalanma sonucunda ortaya çıkan basit organik bileşikler hücrenin kullanabileceği nihai elektron alıcısı ve hidrojen alıcıları olurlar.
Fermantasyonun son adımı (pirüvatın fermantasyon ürünlerine dönüşmesi) enerji üretmese dahi, bu süreç anaerobik bir hücre için önemlidir çünkü glikozun pirüvata dönüşmesi sırasında harcanan nikotinamit adenin dinükleotit’in (NAD+) yenilenmesini sağlar; glikolizin devamı için bu gereklidir. Örneğin alkol fermantasyonunda pirüvattan oluşan asetaldehit, NADH + H+ tarafından etanola dönüşür, buda hücreden dışarı atılır.
Glikozun fermantasyonunda genelde en sık üretilen basit bileşik pirüvat veya ondan türemiş bir veya birkaç bileşiktir: bunlar arasında etanol, laktik asit, hidrojen, bütirik asit ve aseton sayılabilir. Şeker ve amino asitlerin fermantasyonu çeşitli canlılarda görülmekle beraber, bazı ender organizmalar alkanoik asitler, pürinler, pirimidinler ve başka bileşikler de fermente edebilir. Çeşitli fermantasyon tipleri ürettikleri ürünlere göre adlandırılırlar.
Fermantasyon terimi biyokimyada oksijen yokluğunda enerji üreten reaksiyonlar için kullanılmasına karşın, gıda sanayisinde daha genel bir anlam taşır, mikroorganizmaların oksijen varlığında yaptığı parçalama reaksiyonlarını da kapsar (sirke fermantasyonu gibi). Biyoteknolojide bu terim daha da genel kullanılır ve büyük tanklarda büyütülen mikroorganizmalara yaptırılan her türlü üretime (proteinler dahil) fermantasyon denir.

NOT: Fransız kimyageri Louis Pasteur 1857’de fermantasyon etmeninin canlı maya hücreleri olduğunu bulmuştur. 1907 Nobel Kimya Ödülünü kazanan Eduard Buchner, fermantasyonun canlı hücrelere has bir olay olmadığını, maya hücrelerinin parçalanması sonucu elde edilen öz suyun da fermantasyon gücüne sahip olduğunu göstermiştir.

Etil Alkol Fermentasyonu;

Glikoliz soucu oluşan pirüvik asitin etil alkole dönüştürülmesi olayına ‘’Etil Alkol Fermantasyonu’’ denir. Her bir pirüvik asitten 1 molekül CO2 açığa çıkar ve iki karbonlu bir molekül olan asetaldehit oluşur. Glikolizde oluşan NADH moleküllerinin yükseltgenmesiyle asetaldehit molekülleri etil alkole dönüşür ve alkol fermantasyonu tamamlanır.

Bazı bakteriler, bazı maya mantarları (bira mayası) ve bazı bitki türleri oksijensiz ortamda etil alkol fermantasyonu yapar. Ekmek hamurunun mayalanması ve şarap üretimi bu yöntemle gerçekleşir. Tepkimeler sırasında açığa çıkan CO2, ortamdaki gaz basıncının artmasını sağlar.

Laktik Asit Fermantasyonu;

Glikoliz sonucu oluşan pirüvik asitin laktik aside dönüştürülmesi olayına ‘’Laktik Asit Fermantasyonu’’ denir. Pirüvik asit NADH molekülünden H+ alarak üç karbonlu bir molekül olan laktik aside dönüşür. Laktik asit fermantasyonu çok sayıda mikroorganizmada ve bazı omurgalı hayvanların bazı hücrelerinde gerçekleşebilmektedir.

Bazı bakterilerde gerçekleşen laktik asit fermantasyonu süt endüstrisinde yoğurt ve peynir yapımında kullanılmaktadır. Omurgalı hayvanların çizgili kas hücreleri oksijenin yetersizliği durumunda glikoliz sonucu oluşan pirüvik asiti laktik aside dönüştürürler. Bu durum yorgunluğa, kaslarda meydana gelen kramplara ve ağrılara sebep olur. Oluşan laktik asit ise kan ile karaciğere taşınarak pirüvik asite dönüştürülür. Karaciğer hücrelerine yeterli miktarda oksijen ulaştığında, pirüvat molekülleri mitokondriye girerek oksijenli solunum ile parçalanır.

Fermente Gıdalar

Fermente ürünler; Günlük hayatta tüketilen gıdaların önemli bir bölümünü mikrobiyal faaliyetler sonucu üretilen fermente ürünler oluşturmaktadır.Fermente gıdaların raf ömrü aynı gıdaların üretiminde kullanılan ham maddelerin raf ömründen çok daha uzundur. Buna ilaveten fermantasyonda rol oynayan mikroorganizmaların özellikleri ile ilişkili olarak karakteristik bir tat ve aromaya da sahiptirler.Fermente gıdaların diğer gıdalara kıyasla insan sağlığı açısından bir takım olumlu etkileri kanıtlanmıştır.

Zeytin;

Ham zeytine acı tadı veen ‘’oleuropein’’, fermantasyon esnasında yavaş yavaş parçalanmaktadır.

Fermantasyon sürecinde oluşan laktik asit yeşil zeytinde %0.8-1 ve siyah zeytinde %0.2-0.5 oranına ulaştığı zaman olumlu etkilere sahip olmaktadır.

Turşu;

Gıdaları saklamak amacıyla yapılan turşu kurma işlemi, sonradan lezzet tutkunlarının sürdürdüğü bir gelenek halini aldı. Salatalıktan lahanaya pek çok sebzenin turşusu, faydalı bakterileriyle vücudu temizleyip detoks etkisi yapmasıyla ünlü. (Laktobacillus brevis, L.plantarum, Pediococcus pentosaceus, P.cerevisiae )

Şarap ve Bira;

Şarap; meyvenin fermente edilmesiyle üretilen alkollü bir içecektir. Şarap yapmak için öncelikle üzümler bağlardan toplanır, ardından toplanan üzümler ezilir, maya(üzümde doğal olarak bulunur) üzüm suyundaki şeker ile birleşir ve aşamalı olarak bu şekeri tüketerek alkole dönüşür. Maya aynı zamanda hava da buharlaşan karbondioksiti üretmektedir. Mayanın işlemi tamamlandığında üzüm suyu da şaraba dönüşmektedir.

Bira ise; arpadan elde edilen alkollü bir içecektir. Aynı şekilde arpanın içinde doğal olarak bulunmakta olan maya fermantasyonu başlatmakadır.

Kefir;

İnek, koyun ve keçi sütünden yapılan kefir, fermente bir süt içeceğidir. Bunun elde edilmesi sırasında hem asit (Laktik Asit) fermantasyonu, hem de alkol fermantasyonu birlikte olmaktadır.

Kefiri diğer fermente süt ürünlerinden ayıran en önemli özellik bu üründe laktik asit ve alkol fermantasyonunun bir arada yürümesidir. Kefir fermantasyonunda bir yandan laktik asit bakterileri laktik asit üretirken, diğer taraftan mayalar %0.5-1 oranında alkol ve bunun yanında karbondioksit üretmektedir.

Peynir;

Peynir, fermente süt ürünlerinin çoğunda olduğu gibi laktik asit fermantasyonu sonucu oluşan bir üründür.

Süt proteini ‘’Kazeinin’’ peynir mayası veya peynir kültürü ile pıhtılaştırılması ve bu pıhtıdan peynir suyunun ayrılmasıyla elde edilen fermente bir süt ürünüdür. Uygun koşullar ve sıcaklık sağlanması oldukça önemlidir.

Yoğurt;

Sütten elde edilen fermente bir gıdadır. Yoğurt üretiminde laktik asit fermantasyonu söz konusu olmasına rağmen, yoğurt kültürüne bulaşan diğer süt asidi bakterileri heterofermentatif olarak sütü fermentasyona uğratır ve bunun sonunda süt şekerinden süt asidiyle beraber, etanol ve karbondioksit meydana gelir. Doğal yoğurt aromasının oluşumunu destekleyen diğer bir madde ise pek çok süt ürününde de ‘’ Starter’’ kültürler tarafından üretilen ‘’diasetildir’’.

Boza;

Türkiye’de genellikle darıdan yapılan boza, başka ülkelerde yapıldığı yerin başlıca ürününe göre mısır, arpa, çavdar, yulaf, buğday, kara buğday, arnavutdarısı, gernik gibi tahılların unu, bazen da pirinç ve ekmek, nadir olarak da kenevir unu ve karamuk gibi hububatların öğütülüp su katılarak pişirilmesi ve şeker katılarak alkol ve laktik asit fermentasyonuna tabi tutulmasıyla üretilen kıvamlı bir içkidir. Boza biranın orijinidir. Günümüzde üretilen biradan farkı; alkol fermentasyonundan sonra laktik asit fermentasyonunun gerçekleşmesidir.

Sirke;

Sirke’nin fermantasyonu iki aşamalı olarak gerçekleşmektedir.

1. Aşamada; Mayalar anaerobik yolla şekerleri etanole dönüştürürler.
2. Aşmada; Üretilen etanol ‘’Acetobacter’’ ve ‘’Gluconobacter’’ gibi asetik asit bakterileri tarafından aerobik koşullarda oksidatif bir reaksiyonla asetik aside dönüştürülmektedir.

Ekmek;

‘’Saccharomyces cerevisiae’’ (maya) ve laktik asit bakterilerinin fermantasyonu ile üretilen fermente bir üründür.

Tarhana;

Tarhana buğday unu, yoğurt,biber,domates,tuz,soğan ve sağlığa zararsız bitkisel besinlerle yoğrulan hamurun 1-7 gün süresince laktik asit fermantasyonuna uğratılması sonucu elde edilen bir besin maddesidir.

• Fermente Gıdalar Bağırsak Florasına Yardımcı Olmaktadır

Fermente gıdalarda bulunan yararlı bakterileri almamız, mide ve bağırsak sisteminizde destekleyici bir mikrobiyotik ekosistem oluşturur. Bu yararlı bakteriler, kalın bağırsağınızda yaşar ve hastalıklara neden olan mikropları yenmenize yardımcı olur.

• Fermente Gıdalar Endokrin Sistemini Destekler

Metabolizmamızı ve bağışıklık sistemimizi kontrol eden mide-bağırsak sistemi, endokrin sisteminin en büyük parçasıdır. Bu sistem, kilo kontrolünde de oldukça önemlidir.

• Fermente Gıdalar Sindirime Yardımcı Olur

Canlı fermentlerin asidik yan ürünleri, diyetlerimizdeki, özellikle sindirimi zor olan laktozun içindeki mikrobesin ve makrobesleyici ürünlerin parçalanmasına yardımcı olur. Bu sindirim yardımı, göbek şişmesini ve diğer mide-bağırsak sıkıntılarını önemli ölçüde azaltır. Bu nedenle fermente gıda tüketimi doktorlar tarafından da sıklıkla tavsiye edilmektedir.

• Fermente Gıdalar Besin Emilimine Yardımcı Olur

Fermentlerin yardımıyla sindirilmiş besinler, en çok fayda sağlanabilen formlarına dönüşmektedir. Bu besinler, vücut tarafından hızlı ve kolay bir şekilde kullanılır. Örneğin kalsiyumun, fermentlerde bulunan yararlı bakterilerden gelen asidin yardımı ile tüketilmesi, genç kadınların sağlıklı kemik yoğunluğunu korumaları için son derece önemlidir.

 

Şevval ÇAKIR

 

 

Kaynaklar;

1. http://kitaplar.ankara.edu.tr/dosyalar/pdf/467.pdf
2. https://www.ayk.gov.tr/wp-content/uploads/2015/01/%c3%87AKIRO%c4%9eLU-Funda-P%c4%b1nar-GELENEKSEL-TARHANANIN-MODERN-YOLCULU%c4%9eU.pdf
3. http://blog.yalova.edu.tr/oyairmaksahin/wp-content/uploads/sites/27/2015/02/fermente-g%C4%B1dalar-1.pdf
4. https://acikders.ankara.edu.tr/course/info.php?id=396
5. https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/77620
6. https://prezi.com/eq_d3eofwf2d/fermantasyon-urunlerinin-kullanim-alanlari/
7. https://www.labmedya.com/fermente-gidalar-ve-saglik
8. https://www.haberturk.com/fermante-gida-nedir-1794336