Ферментация — это сложные химические реакции с участием биологических катализаторов - ферментов, присутствующих во всех живых клетках. По своей химической природе ферменты являются белками. Ферменты катализируют биохимические реакции, вследствие которых происходит превращение определённых веществ, влекущее за собой качественные изменения первоначального вещества. Другими словами, в результате ферментации мы получаем качественно новый продукт, отличный от исходного.
Ферментация растений применяется для расщепления дубильных веществ содержащихся в них. Ферментация растений может быть аэробной (при доступе кислорода) и анаэробной (без доступа кислорода).
Примером аэробной ферментации может служить потемнение листьев или травы некоторых растений при их скручивании (мята, листья ежевики). Это происходит из-за нарушения целостности клеток растения и воздействия на них кислорода как окислителя.
Анаэробная ферментация это процесс брожения, для которого необходимо отсутствие кислорода. При этом условии (а также при сопутствующих изменениях температуры и кислотно-щелочного баланса) начинают работать ферменты, присутствующие во всех живых клетках, и развиваются клеточные культуры, которые изначально находятся на поверхности листьев и травы растений, поэтому перед началом ферментации растения не нужно промывать, их следует собирать в чистых местах и следить, чтобы на их поверхности не было пыли и грязи. В процессе анаэробной ферментации образуются газы, спирты, кислоты.
В ферментированных травах не только сохраняются изначально содержащиеся в них витамины, но и образуются дополнительные полезные вещества, включая аскорбиновую кислоту и витамины группы В.
Естественная ферментация — это термин, который мы можем применить к процессам, проистекающим в сочных надземных частях растений без вмешательства человека, под воздействием природных явлений, после того, как к ним перестают поступать питательные вещества от корней. Обычно это происходит в листьях и сочных побегах в осенний период, что сопровождается потерей хлорофилла и образованием антоциана (покраснение и пожелтение листьев). Химический состав в листьях меняется и вкус чая, приготовленного из таких листьев, становится другим.Легко окисляются на воздухе. Способны образовывать прочные межмолекулярные связи с белками и другими полимерами (пектиновые вещества, целлюлоза и др.). Под действием ферментов и кислот гидролизуемые дубильные вещества распадаются на составные части, конденсированные дубильные вещества — полимеризуются А брожение - это ферментация.
Человеческие знания о феномене брожения, возможно, так же стары, как и сельское хозяйство, поскольку на протяжении тысячелетий человек способствовал превращению измельченного сладкого виноградного сока в шипучее вино или превращению пшеничного теста в хлеб. .
Однако для первых обществ превращение этих «основных» элементов в ферментированные продукты считалось своего рода «загадкой» или «чудесным» событием, поскольку неизвестно, что его вызвало.
Прогресс научной мысли и изобретение первых микроскопов, несомненно, создали важный прецедент в области микробиологии и, тем самым, позволили разгадать «загадку» брожения.
В химических реакциях, происходящих во время ферментации, ферменты (белки, способные ускорять различные химические реакции) гидролизуют свои субстраты и расщепляют или «переваривают» их, производя более простые молекулы и более усваиваемые питательные вещества, говоря метаболически.
Следует отметить, что ферментация не является исключительным процессом для микроорганизмов, поскольку она может происходить в некоторых клетках животных (например, в мышечных клетках) и в некоторых клетках растений при определенных условиях.В начале научных исследований, связанных с ферментацией, считалось, что основными молекулами для этого процесса являются углеводы.
Однако вскоре стало понятно, что многие органические кислоты (включая аминокислоты), белки, жиры и другие соединения являются ферментируемыми субстратами для различных типов микроорганизмов, поскольку они могут служить для них источником пищи и энергии. Существуют различные типы ферментации, во многих случаях определяемые не только конечными продуктами процесса, но и энергетическими субстратами, которые используются в качестве «топлива». Многие из них будут определены, в частности, в промышленном контексте. Можно назвать 5 видов ферментации:
- Алкогольное брожение
- Молочная или кисломолочная ферментация
- Пропионовая ферментация
- Масляное брожение
- Смешанное кислотное брожение