Mayalanma Nedir? Mayalanmaya Eşlik Eden Kimyasal Olaylar

Glüsit niteliğinde olan bileşiklerin, gü­nümüzde enzim adı verilen ve özellik­le canlı üreten mayalar aracılığıyla, oksijensiz ortamda (anaerobiyoz) biyokimyasal olarak bozunması.

Tarihçe

Şekerli üzüm suyunun mayalanma ürünü olan alkollü sıvılar, çok eski çağlardan beri bilinir ve kullanılır. Gaz açığa çıkması ve köpük oluşumu gibi bu mayalanmalara eşlik eden olaylar da betimlenmiştir.

Ama daha bilimsel bir inceleme an­cak XVII. yy’da gerçekleştirildi; bu ta­rihten sonra da çok sayıda araştırma­cı aynı sorunla ilgilendi: En tanınmış­ları Lavoisier (XVIII. yy.); Gay-Lussac ve Pasteur’dür (XIX. yy.). Leeuwenhoeck’in mikroskobu bulması (1660’a doğru), bira mayasında bulu­nan ve tomurcuklanmayla çoğalmaya elverişli olan mikroorganizmaların gözlenmesini sağladı. Pasteur bu mik­roorganizmaların yaşamı ve mayalan­maları arasındaki bağıntıyı kurdu.

XIX. yy. sonunda, mikroorganizmala­rın ürettiği biyokatalizörler olan en­zimlerin temel rolü ortaya çıkarıldı.

Mayalanmaya Eşlik Eden Kimyasal Olaylar

Glikozdan başlayarak etil alkolün oluşma denklemi GeH^Os.-* 2(CH₃-CH₂OH) +2CO2 son derece kar­maşık olan ve günümüzde iyi bilinen bir değişimler dizisinin tepkime den­gesinden başka bir şey değildir.Bu değişimler, mayalanma olaylarının, ATP’nin (adenozin trifosfat) enerji ba­kımından zengin bağlarından yarar­lanarak, fosforik esterler, şekerler ve ADP’yi (adenozin difosfat) verdikleri belirtilerek özetlenebilir. Yükseltgenme ve indirgenme tepkime­leri, özellikle, demir II ya da demir III iyonları içeren, yani yükseltgenmiş ya da indirgenmiş olan sitokromları da işin içine katarlar. Son olarak ma­yalanma evrelerinden biri, pirüvik asit (CH₃ -GO-COOH) oluşmasıdır. Çe­şitli mayalanmalar pirüvik asitten başlayarak ayrılırlar.

Mayalanmalar

ALKOL MAYALANMASI. Glikoz gibi mayalanabilen şekerlerden alkol ve karbon dioksil üretilmesidir. Bira ma­yası (Saccharomyces cerevisiae), ras- lantısal olarak anaerobidir ve bu ne­denle oksijenli ortamda yaşayabilir. Bundan dolayı da solunum yapar, kar­bon dioksit gazı,su sağlar ve etkin bi­çimde bölünür. Mayalanma, gelişme­sine zararlı olan belli oranda bir ısı açığa çıkarır; gerçekten de, sıcaklık koşullarına uyulması gerekmektedir. Şeker fazlalığı (800 gr/1), alkol fazla­lığı (% 17) gibi mayalanmaya zarar verir ve durmasına yol açar. Bu ma­yalanmanın önemli uygulamaları şa­rap, bira, elma şarabı, vb’nin üreti­miyle ilgilidir.

ASETİK MAYALANMA. Alkol, asetikaside, Mycoderma aceti olarak adlan­dırılan bakterilerin etkisiyle dönüşür. Bu mayalanma havalı ortamda ger­çekleşir, dolayısıyla da aerobidir. Ama, havanın oksijeni, alkolün bozun- masıyla açığa çıkan hidrojeni yakala­maya yarar. Demek ki, mayalanma havasız ortamda, sözgelimi metilen mavisi gibi başka bir hidrojen tutu­cuyla yapılabilir.

LAKTİK MAYALANMA. Laktik basü- lerin etkisi altında, süt şekerinin lak­tik aside (CH3-CHOH-COOH) dönüş­mesiyle gerçekleşir. Sütün bozulması da bu yüzdendir. Yoğurt, kefir, vb. maddelerin sanayisinin temelinde de bu tür mayalanma olayı yatar.

BÜTİRİK MAYALANMA. Bacillus amylohacter ya da peynir kabukları­nın çeşitli basillerinin etkisiyle, hek- sozlar (laktoz, selüloz, vb’nden hare­ketle oluşan glikoz), G₃H₇ COOH for­mülündeki bütanoik ya da bütirik asi­de dönüşürler. Ayrıca asetik asit, al­koller, karbon dioksit gazı, hidrojen vb. de oluşur. Bu nedenle, bitkilerin bozunması, keten ve kenevirin suya bastırılması sırasında gözlenir.

Uygulama Alanları

Mayalanma, ticari alanda çok önem­lidir. Şarap, elma şarabı, bira, peynir üretiminin yam sıra etilalkol, bütanol, aseton, asetik asit, süksinik, laktik, vb. asitlerin üretiminde de bu yola başvu­rulur. Mayalanmalar, hammaddele­rin seçilmesi ve temizlenmesi, üretim ortamının fiziksel ve kimyasal koşul­larının kesin düzenlenmesi sayesinde denetlenir. Bazı durumlarda, maya­lanmalar zararlıdır.