Yogurt, crauti, sottaceti, nessuno di questi prodotti esisterebbe senza la fermentazione dell’acido lattico. Si tratta di una serie di reazioni chimiche che trasformano i tuoi ingredienti in qualcosa di piuttosto diverso (e delizioso) grazie ai batteri dell’acido lattico.
In questo post esploreremo la fermentazione dell’acido lattico in modo più dettagliato, aiutandoti a capire cosa succede quando questi batteri si mettono al lavoro!
Cos’è la fermentazione dell’acido lattico?
Per sopravvivere, ogni organismo deve essere in grado di estrarre energia da una fonte energetica. La fermentazione è un modo per ottenere questa energia, proprio come la respirazione (usata da piante e animali). I batteri e i lieviti (per esempio nella produzione della birra) usano comunemente la fermentazione come fonte di energia.
Ci sono diversi tipi di fermentazione, la fermentazione dell’acido lattico è un tipo in cui l’acido lattico si forma come risultato del processo di fermentazione. Gli zuccheri, per esempio il lattosio o il glucosio, vengono fermentati, lungo il percorso si libera energia e si produce acido lattico. La fermentazione dell’acido lattico non richiede ossigeno per avere luogo.
La fermentazione dell’acido lattico non avviene solo nei batteri, ma anche negli esseri umani! Se hai fatto molto sport e senti che i tuoi muscoli “diventano acidi”, sono letteralmente inaciditi. Non c’è più abbastanza ossigeno e il tuo corpo è tornato a usare la fermentazione dell’acido lattico per darti quell’energia in più.
Batteri dell’acido lattico
Vari batteri usano la fermentazione dell’acido lattico per trasformare gli zuccheri in acido lattico, la maggior parte di loro rientrano nel gruppo opportunamente chiamato dei batteri dell’acido lattico. All’interno di questo gruppo ci sono ancora diversi tipi, per esempio Lactobacillus, Leuconostoc o Lactococcus. I batteri possono essere aggiunti al cibo appositamente per la fermentazione dell’acido lattico, ma si trovano anche naturalmente in una varietà di aree, compreso il corpo umano e la maggior parte delle piante.
Diversi batteri dell’acido lattico hanno diverse condizioni di vita ottimali. Alcuni possono crescere a temperature fino a 0°C, mentre altri smettono di crescere a 10°C.
Acido lattico
L’acido lattico è un acido, il che significa che riduce il valore del pH di un liquido, puoi vedere la struttura qui sotto. Il gruppo -COOH sul lato destro della molecola è ciò che rende l’acido lattico un acido. Il protone (H+) di questo gruppo lascia il gruppo abbastanza facilmente per sedersi nel resto dell’acqua intorno. Di conseguenza, la concentrazione di protoni aumenta, il che porta a una diminuzione del valore del pH (vedi qui).
La reazione di fermentazione dell’acido lattico
Ci sono vari tipi di batteri lattici e ci sono anche diversi modi in cui trasformano gli zuccheri in acido lattico. Inoltre, dipende dai tipi di zuccheri disponibili per i batteri, come sarà la reazione. Il meccanismo più semplice e più comunemente descritto è quello che parte dal glucosio come fonte di energia.
Il glucosio può essere fermentato in acido lattico attraverso due vie principali: omofermentativa & eterofermentativa. Semplificheremo i percorsi qui, in realtà ci sono molti più passaggi in mezzo alle cellule. Inoltre, i batteri hanno un sacco di altre reazioni in corso mentre raccolgono l’energia durante la fermentazione. Si formano molecole aromatiche per esempio e questi meccanismi di reazione tendono ad essere così complessi e dipendenti dal prodotto, dall’ambiente e dai batteri che è impossibile qui creare una panoramica completa di tutto ciò che succede.
Schema di reazione 1: Glucosio – Omofermentativo
Nel meccanismo omofermentativo della fermentazione dell’acido lattico 1 molecola di glucosio viene scissa in 2 molecole di acido lattico. Questa reazione provoca il rilascio di energia che può essere utilizzata dai batteri. In uno schema di reazione che appare come segue:
C6H12O6 → 2 C3H6O3
Schema di reazione 2: Glucosio – Eterofermentativo
Non tutti i batteri dell’acido lattico sono in grado di scomporre il glucosio in modo così efficiente. Invece, oltre all’acido lattico si forma anche l’etanolo:
C6H12O6 → C3H6O3 + C2H6O (etanolo) + CO2 ; di nuovo viene rilasciata energia che viene immagazzinata dai batteri, ma solo la metà di quella della reazione omofermentativa.
Fermentazione di zuccheri più grandi, lattosio
Ma non tutti i prodotti in cui avviene la fermentazione dell’acido lattico contengono glucosio. Prendiamo per esempio il latte. Lo zucchero nel latte è il lattosio. Il lattosio è un cosiddetto disaccaride ed è composto da una molecola di glucosio e una di galattosio. Quando si usano i batteri lattici giusti, questi avranno un enzima che può scomporre il lattosio in glucosio e galattosio. Il glucosio può poi essere fermentato attraverso uno dei percorsi descritti sopra. Il galattosio stesso può essere trasformato in glucosio attraverso una serie di reazioni e può quindi essere anch’esso fermentato.
Fermentazione dell’acido lattico negli alimenti
La fermentazione dell’acido lattico negli alimenti è a volte desiderabile, ma in altri casi altamente indesiderabile.
Indesiderabile, deterioramento
I batteri dell’acido lattico causano il deterioramento delle carni così come delle verdure. La produzione dell’acido lattico rende i prodotti inaciditi e poco appetitosi. In questo modo i batteri dell’acido lattico sono un buon indicatore di deterioramento, poiché non sono dannosi di per sé, ma ci impediscono di mangiare qualcosa che è rovinato e potrebbe contenere microorganismi patogeni che non necessariamente si sentono.
Batteri dell’acido lattico desiderabili nel cibo
Nel caso di yogurt, sottaceti, olive, crauti, panna acida e lievito naturale, vogliamo che i batteri dell’acido lattico facciano il loro lavoro. I batteri dell’acido lattico aiutano a conservare gli alimenti. Basta dare un’occhiata, lo yogurt & la panna acida è una forma conservata di latte, e i crauti sono una forma conservata di cavolo. Oltre alla conservazione, causano anche cambiamenti desiderati nel gusto e nella consistenza!