4. Nội dung nghiên cứu
1.3.2.Cơ chế lên men lactic
Lên men lactic là sự chuyển hóa kị khí đƣờng thành acid lactic nhờ nhóm vi khuẩn lactic gọi là vi khuẩn lactic.
Có hai dạng lên men lactic: lên men đồng hình và lên men dị hình.
Lên men đồng hình (lên men điển hình) cho sản phẩm chủ yếu là acid lactic (80 ÷ 90%). Chỉ một lƣợng nhỏ pyruvate bị khử cacbon để tạo thành acid acetic, ethanol, CO2, aceton. Lƣợng sản phẩm phụ tạo thành phụ thuộc vào sự có mặt của oxy.
C6H12O6 2CH3CHOHCOOH
Quá trình chuyển hóa glucose đến acid pyruvic vi khuẩn lactic đồng hình xảy ra nhƣ ở các loại vi khuẩn kị khác, theo con đƣờng đƣờng phân. Ở những vi khuẩn không có enzyme pyruvate decacboxylase, acid pyruvic không bị phân giải mà lại là chất nhận điện tử cuối cùng (H+). Acid pyruvic tƣơng tác với NADH2 thành chất nhận điện tử tạm thời đƣợc tách ra trong quá trình oxy hóa phosphoglycerinaldehyde thành acid phostphoglycerinic. Acid pyruvic đƣợc khử thành acid lactic, NADH2 bị oxy hóa về NAD. Phản ứng oxy hóa khử đƣợc xúc tác bởi enzyme lacticodehydrogenase đƣợc biểu thị ở phƣơng trình:
CH3COCOOH + NADH2 CH3CHOHCOOH + NAD
Lên men dị hình (lên men không điển hình) cho sản phẩm chính là acid lactic cùng số lƣợng khá lớn những sản phẩm phụ khác.
Sản phẩm đầu tiên của quá trình chính là acid lactic, sau đó là rƣợu etylic, CO2, là acetoin (CH3CHOHCOCH3), diacetyl (CH3COCOCH3). Diacetyl có mùi dễ chịu làm cho sản phẩm có mùi thơm đặc trƣng. Sự biến đổi glucose vi khuẩn lên men dị hình xảy ra khác với vi khuẩn lên men đồng hình. Vi khuẩn dị hình không có enzyme aldolase làm thay đổi con đƣờng chuyển hóa đầu tiên của glucose. Sau khi phosphoryl,
đƣờng bị oxy hóa (điện tử H+) và bị khử CO2 (decacboxyl) rồi đi vào con đƣờng pentophosphate. Cuối cùng enzyme phosphocentalase tham gia vào biến đổi thành aldehydephosphoglycerin và đƣợc chuyển hóa thành acid pyruvic, tiếp tục khử tạo acid lactic. Acetylphosphate bị khử phosphoryl thành acid acetic hoặc rƣợu etylic. Chất điện tử cuối cùng theo con đƣờng này chính là acid pyruvic và aldehyde acetic.
Hình 1.6: Sơ đồ lên men đồng hình của vi khuẩn. [11]