gjæring – Store norske leksikon

Gjæring er en prosess der organiske stoffer brytes ned til enklere kjemiske forbindelser ved hjelp av enzymer. I dagligtale brukes ordet mest om det at gjærsopper spalter sukker til alkohol og karbondioksid.

Faktaboks

Uttale: jæring
Etymologi: av gjær
Også kjent som: fermentering

Når det er snakk om kontrollert bruk av gjæring innen produksjon av mat eller drikkevarer, for eksempel i gjærbakst eller brygging av øl, brukes gjerne ordet fermentering.

Les mer om fermentering

I vid forstand er gjæring ufullstendig nedbrytning av karbohydrater og andre forbindelser hos bakterier og sopp. Denne prosessen gir organismene energi til sine livsprosesser og sin vekst.

Vanligvis brukes ordet gjæring bare om nedbryting av karbohydrater (sukkerarter) som ikke inneholder nitrogen, mens nedbryting av nitrogenholdige stoffer, for eksempel proteiner, kalles forråtnelse.

Gjæringsprosessen

Gjæring kan foregå med eller uten oksygen.

Aerob gjæring

Aerob gjæring er gjæring som foregår i kontakt med oksygen i lufta. Eksempler er glukuronsyre- og sitronsyregjæring (visse stråle- og penselsopper) og eddiksyregjæring (bakterier av slekten Acetobacter).

Anaerob gjæring

Anaerob gjæring skjer når det ikke er kontakt med oksygen i luft. Dette skjer blant annet i alkoholgjæring (ekte gjærsopper av familien Saccharomycetaceae, dessuten noen muggsopparter av slekten Mucor og noen bakterier), melkesyregjæring og aceton- og metan-gjæring (en rekke bakteriearter). Gjæring er av stor betydning for plantene (se formolding) og for dyrene, hvor den foregår i fordøyelseskanalen.

Noen typer gjæring

Melkesyregjæring

Den viktigste formen for gjæring er melkesyregjæring. Nettoresultatet av melkesyregjæringen er at ett molekyl glukose omdannes til to molekyler melkesyre, som illustrert i følgende reaksjonsligning:

C₆H₁₂O₆→ 2C₃H₆O₃

Denne prosessen skjer over mange mellomtrinn. Den foregår i alle levende celler, og den er en energigivende prosess, men energimengdene som frigjøres er ikke store.

I celler som har tilgang til oksygen, blir melkesyren videre forbrent til karbondioksid og vann, noe som frigjør langt mer energi. Energi fra både gjæring og forbrenning brukes i første omgang til oppbygging av ATP, som leverer energi til cellens livsfunksjoner.

Melkesyregjæring har stor betydning som konserveringsprosess, fordi melkesyre er en ganske sterk syre som hemmer veksten av mikroorganismer (inkludert melkesyreproduserende bakterier, når konsentrasjonen blir høy nok). I Norge har forskere ved Universitetet i Tromsø utviklet en prosess til konservering av fiskeavfall ved melkesyregjæring slik at proteinene i avfallet kan utnyttes til fôring av husdyr.

Alkoholgjæring

Alkoholgjæring resulterer i at ett molekyl glukose blir omdannet til to molekyler etanol og to molekyler karbondioksid:

C₆H₁₂O₆→ 2C₂H₅OH + 2CO₂

Alkoholgjæring forekommer bare i gjærceller som ikke har tilgang til oksygen (anaerobe forhold).

Ved oksygentilgang (aerobe forhold) vil gjæren forbrenne glukose til karbondioksid og vann, akkurat som for eksempel muskelceller.

Vingjær er spesielt tilpasset til å produsere etanol under anaerobe forhold, mens brødgjær skal produsere mest mulig karbondioksid (for å heve deigen) under aerobe forhold. En del mikroorganismer skaffer all sin energi ved forskjellige gjæringsprosesser, og noen av dem blir drept av luft.

Industri

I moderne gjærings- eller fermenteringsindustri utnytter man mikrobiell gjæring til produksjon av kjemiske forbindelser, cellemateriale og gjæringsprodukter i industriell målestokk. Slik virksomhet drives hovedsakelig av bedrifter innen kjemisk og farmasøytisk industri og fôr- og næringsmiddelindustri.

Blant de tradisjonelle gjæringsproduktene finner vi blant annet alkohol, melkesyre, øl, vin og pressgjær. Produkter fra moderne gjæringsindustri omfatter også antibiotika, vitaminer, steroider, organiske syrer, proteiner (for eksempel enzymer), polysakkarider og pigmenter.

Produktene er hovedsakelig mikrobielle stoffskifteprodukter, det vil si biprodukter fra organismenes vekst, men i enkelte prosesser er organismene selv produktet. Skjematisk kan en gjæringsindustriell prosess illustreres på denne måten:

mikroorganisme + substrat → flere mikroorganismer + stoffskifteprodukter

Man benytter forskjellige mikroorganismer (som gjærsopp, muggsopp eller bakterier) eller deres enzymer til omsetning av organisk materiale til enklere forbindelser eller til biosyntese av kompliserte molekyler. Selve produksjonen foregår i gjæringstanker. Deretter konsentreres produktene ved hjelp av fysikalske og kjemiske metoder.

Se også bioteknologi.

Historikk

Gjæring har fra gammelt av vært kjent og utnyttet i forbindelse med fremstilling av øl og vin, og til heving av brøddeig. Esingen i forbindelse med gjæring går igjen i mange ord for gjær, på norsk har vi jest; i svensk jäst; i engelsk yeast.

Den vitenskapelige forklaringen på fenomenet gjæring kom først etter intens forskning på området på 1800-tallet. Både kjemikere og biologer var involvert, og det hersket lenge uenighet om gjæringen skyldtes biologiske prosesser hos gjærsopp eller om den hadde en rent kjemisk årsak. I årene fra 1857 ble gjæring utredet nærmere av Louis Pasteur, som ble verdensberømt for dette arbeidet. Striden kunne avsluttes i 1897, da Edvard Buchner viste at gjærsopp produserer et sett enzymer som kan spalte sukker til alkohol og karbondioksid, også når gjærsoppen selv ikke er til stede.

Dansken Emil Christian Hansen utarbeidet i 1881 en metode for isolering og rendyrking av gjærsorter. Denne metoden har vært av stor betydning for ølproduksjonen, fordi man dermed fikk gjær med ensartede og stabile egenskaper.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Metoder innen næringsmiddelteknologi

Ida-Johanne Jensen

Førsteamanuensis, NTNU – Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet