Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men trong đó các sản phẩm axit lactic tạo ra chiếm 90% tổng số các sản phẩm lên men và một lượng nhỏ axit axetic, axeton, di-axetyl,…
Phương trình chung biểu diễn qua trình lên men:
C6H12O6 2CH3CHOCOOH + 21,8 *104J
Trong quá trình lên men lactic đồng hình, glucoza được chuyển hóa theo chu trình Embdeb-Mayerhoff, vi khuẩn sử dụng cho quy trình này gồm tất cả các loại enzyme aldolaza còn hydro tách ra khi hydro hóa triozophophat được chuyển đến pyruvat. Vì trong vi khuẩn lên men lactic đồng hình không có enzyme cacboxylaza cho nên axit pyruvic không phân hủy nữa mà tiếp tục khử axit lactic theo sơ đồ chuyển hóa dưới đây:
Sơ đồ 1:Sơ đồ khử axit pyruvic thành axit lactic
C6H12O6
Sơ đồ 2: Sơ đồ chuyển glucoza thành axit lactic theo cơ chế lên men đồng hình.
Một số chủng lên men lactic đồng hình:
- Steptococcus lactic: là cầu khuẩn hoặc trực khuẩn rất ngắn, khi còn non thì kết song đôi hoặc chuỗi ngắn. Giống này ưa ấm, phát triển tốt nhất ở 30-350C, làm đông tụ sữa sau 10-12h, trong môi trường nó tích tụ được 0,8-1% axit, nhiệt độ tối thiểu cho sự phát triển là 100C.
2CH3COCOOH 2CH3CHOHCOOH 2NAD+ 2NADH(H+) Glucoza Glucoza - 6 - photphat Fructoza - 6 - photphat Fructoza - 1,6 - diphotphat
Photpho dioxyaceton photphogliceraldehyt
Axit-1,3 - diphotphoglixeric
Axit pyruvic Axit lactic
- Steptococcus cremoric: tế bào hình cầu và xếp thành chuỗi dài, ưa ấm và tạo thành axit trong môi trường, nhiệt độ tối thích là 250C, nhiệt độ tối thiểu là 100C, nhiệt độ tối đa là 36-380C, khi sử dụng được phối hợp với Steptococus lactic.
- Steptococcus thermophilus: tế bào hình cầu kết thành chuỗi dài, phát triển tốt nhất ở 42-450C, tích tụ khoảng 1% axit, dùng kết hợp với trực khuẩn lactic để chế biến sữa chua nói chung và các loại đặc biệt như sữa chua nấu chín, phomat.
- Lactobacillus bulgricus: Trực khuẩn tròn (đôi khi ở dạng hạt), thường kết thành chuỗi dài, không lên men đường saccarose, đây là giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích trong khoảng 42-450C, nhiệt độ tối thiểu là 15-200C, nó tạo thành axit mạnh trong sữa tới 2,5% axit lactic.
- Lactobacillus acidophilus: trực khuẩn dài chịu nhiệt, nhiệt độ tối thích khoảng 30-400C, nhiệt độ tối thiểu là 200C, trong sữa nó tích tụ tới 2,2% axit. Trực khuẩn này được phân lập từ ruột trẻ em và bé mới đẻ được dùng trong sữa axidophilus, có khả năng sinh bacterioxin có hoạt tính ức chế vi khuẩn gây bệnh đường ruột, một số chủng có khả năng tạo thành màng nhầy.
- Lactobacillus delbrueckil: trực khuẩn chịu nhiệt, thấy nhiều ở các hạt ngũ cốc và bột, đây là giống vi khuẩn duy nhất có thể đồng hóa được tinh bột nhưng không lên men và đồng hóa được lactose. Nhiệt độ tối thích khoảng 42-450C, nhiệt độ tối thiểu là 200C, tích tụ được 2,5% axit, được ứng dụng trong sản xuất axit lactic từ tinh bột và sản xuất bánh mỳ.
- Lactobacillus plantarum: trực khuẩn nhỏ, thường kết đôi hoặc chuỗi, nhiệt độ tối thích là 300C, tích tụ khoảng 1,3% axit, giống này thấy chủ yếu trong muối chua rau dưa và ủ thức ăn xanh trong chăn nuôi.