Miten hiiva toimii?

Hiiva on yksisoluinen sieni, jolla on tärkeä rooli erilaisten fermentoitujen elintarvikkeiden, kuten leivän, oluen ja viinin, tuotannossa. Käymisprosessissa hiiva muuttaa sokerit alkoholiksi ja hiilidioksidiksi, mitä hiivasoluissa olevat entsyymit edistävät. Tässä on yksinkertaistettu selitys hiivan toiminnasta:

1. Glukoosin kuljetus:Hiivasolut kuljettavat aktiivisesti glukoosia, yksinkertaista sokeria, soluihinsa ympäröivästä ympäristöstä. Glukoosi toimii hiivan ensisijaisena energialähteenä.

2. Glykolyysi:Hiivasolujen sisällä glukoosi käy läpi glykolyysin, sarjan entsymaattisia reaktioita, jotka hajottavat glukoosin kahdeksi pyruvaattimolekyyliksi. Tämä prosessi tapahtuu sytoplasmassa.

3. Pyruvaattidekarboksylaatio:Pyruvaatti, glykolyysin tuote, tulee mitokondrioihin, joissa se dekarboksyloituu. Tämä pyruvaattidekarboksylaasientsyymin katalysoima reaktio johtaa hiilidioksidin (CO2) vapautumiseen ja asetaldehydin muodostumiseen.

4. Asetaldehydin pelkistys:Asetaldehydi, välituoteyhdiste, pelkistetään sitten etanoliksi (etyylialkoholiksi) alkoholidehydrogenaasientsyymin vaikutuksesta. Tämä reaktio kuluttaa NADH:ta (nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi), korkeaenergistä elektronien kantajaa, ja tuottaa NAD+:a (nikotiiniamidiadeniinidinukleotidi).

5. NAD+:n regenerointi:Jatkuvaa fermentaatioprosessia varten hiivasolujen on regeneroitava NAD+ NADH:sta. Tämä regeneraatio tapahtuu useiden mekanismien kautta, mukaan lukien elektronien kuljetusketju, jossa NADH luovuttaa elektroneja, mikä johtaa ATP:n (adenosiinitrifosfaatin), solujen energiavaluutan, tuotantoon.

6. Orastuminen ja solujen lisääntyminen:Kun hiivasolut käyvät läpi, ne myös lisääntyvät orastukseksi kutsutun prosessin kautta. Pieni ulkonema, joka tunnetaan silmuna, tulee esiin emohiivasolusta. Silmu kasvaa ja lopulta irtoaa muodostaen uuden hiivasolun.

7. CO2:n tuotanto:Hiilidioksidin (CO2) vapautuminen käymisen aikana aiheuttaa käymisseoksissa havaittavia tyypillisiä kuplia ja vaahtoa. Leivän valmistuksessa CO2 saa taikinan kohoamaan, jolloin siitä tulee kuohkeaa. Oluen ja viinin tuotannossa CO2 myötävaikuttaa näiden juomien kuohumiseen ja hiilihapotukseen.

Kaiken kaikkiaan hiiva toimii käymisprosessin läpi, jossa se muuttaa sokerit etanoliksi ja hiilidioksidiksi. Hiivasolujen entsyymit helpottavat näitä reaktioita mahdollistaen erilaisten fermentoitujen elintarvikkeiden, kuten leivän, oluen, viinin ja monien muiden, tuotannon.