Sirke (Bakterisi) Mayası

Sirke, üzüm ve bünyesinde şeker bulunan diğer yaş veya kurutulmuş meyvelerin veya şıraların çeşitli işlemler uygulanmak suretiyle önce etil alkol sonra asetik asit fermantasyonuna uğraması sonucu veya şarapların asetik asit fermantasyonu ile elde edilen ürünü şeklinde tanımlanır (Üzüm sirkesi, elma sirkesi gibi).

Sirke üretiminde iki aşama vardır. Birinci aşamada; mayalar, anaerobik yolla şekerleri etanole çevirirler. İkinci aşamada; üretilen bu alkol, sirke bakterileri tarafından aerobik koşullarda asetik aside okside edilir.

Sirke bakterileri, Acetobacter ve Gluconobacter cinslerine ait türler olup ticari sirke üretiminde yaygın olarak Acetobacter türleri kullanılır.

Asetik asit fermantasyonu:

CH3CH2OH+OH → CH3COOH+H2O

Asetik asit fermantasyonu başlamadan alkol fermantasyonu bitmiş olmalıdır. Sirke bakterileri havanın oksijeni yardımıyla alkolü okside ederek asetik aside çevirir. Kimyasal bakımdan asetik asit fermantasyonu bir oksidasyon (dehidrogenasyon) olayıdır. Asetik asit üretimi bir çok fermentatif bakteri tarafından yapılmakla beraber ticari olarak üretimde özel bir grup bakteri “asetik asit bakterileri” kullanılmaktadır. Asetik asit bakterileri iki grup altında toplanır. Gluconobacter ve Acetobacterler. Asetik asit bakterileri Gram(-) genelde çomak şeklinde fakat değişen morfolojiye sahip, aside toleranslı, aerop kirpikli bakterilerdir. A. pasteurianus, A. aceti ve A. peroxidans sirke yapımında kullanılan türlerdir. Optimum üreme sıcaklıkları, 25-30°C ve optimum üreme pH aralığı ise 5.4-6.3’tür. Etanolün dışında gliserol ve laktatı da karbon kaynağı olarak kullanabilirler.

Asetik asit Biyosentezi:

İlk oksidasyon aşamasında etanol, alkol dehidrogenaz enzimi ile asetaldehite oksitlenir. İkinci oksidasyon ise asetaldehit dehidrogenaz enziminin faaliyeti ile asetaldehit hidratın asetik asite oksidasyonudur. Sonuçta 1 mol etanolden 1 mol asetik asit oluşur. Glukonobakterler etanolü sadece asetik asite oksitlerken (tamamlanmamış oksidasyon) Acetobakterler etanolü önce asetik asite daha sonra da oksijen varlığında CO2 ve H2O indirgerler. Sirke üretiminde bu durum asit niceliğini azaltacağından pratikte önem taşır. Glukonobakterler ayrıca glukozu glukonik asite de oksitleyebilirler. Glukonik asit ilaç endüstrisinde kullanılan kalsiyum glukonatın yapımında kullanılır. Doğal sulara sodyum glukonat ilavesi ile de tuz çökelmesi önlenmektedir.

Sirke bakterilerinin çalışmasını etkileyen faktörler:

Alkol: Asetik asit bakterileri %10 ile %14 alkol içeren ortamlarda rahat çalışırlar. Eğer alkol oranı %14’ün üzerinde olursa alkolün asetik aside dönüşmesi tam gerçekleşmez. Diğer taraftan alkol konsantrasyonu çok düşük olursa, üretilen asetik asit sirke bakterileri tarafından karbon kaynağı olarak kullanılarak karbon dioksit ve suya dönüştürülür (aşırı oksidasyon). %6 -7 alkol konsantrasyonuna dayananlar: A. oxydans, A . xylinum %9- 11 alkol konsantrasyonuna dayananlar: A . aceti, A . pasteurianum %11- 13 alkol konsantrasyonuna dayananlar: A . curum, A . schutzenbach

Oksijen: Etil alkolün asetik aside dönüşmesi aslında bir oksidasyon olayıdır. Sirkeleşmenin meydana gelmesi için ortamda bol ve taze oksijen bulunmalıdır. Her 1 g alkolün oksidasyonu için yaklaşık 12 lt hava gerekir.

Sıcaklık: Sirke bakterilerinin çalışması 15°C’nin altında yavaşlar. 5 -10°C aralığında ise çalışamazlar. Sirke bakterilerinin optimum çalışma sıcaklığı 28- 34°C’dir. Mezofilik mikroorganizmalardır. Diğer taraftan asetik asit bakterilerinin fermantasyonu ekzotermik bir olay olduğundan sıcaklık yükselmesi olur.

Asit: Asetik asit bakterileri türden türe değişmekle birlikte %3- 18 arasında asetik asit konsantrasyonuna kadar dayanıklılık gösterir. Ör: A. aceti ve A. pasteurianum %6 aside kadar, A. rances ise %8-9 aside kadar dayanır.