Az emberek évszázadok óta az erjesztést használják az élelmiszerek jellegének megváltoztatására. A fermentáció energiát előállító anaerob anyagcsere-folyamat, amelynek során az organizmusok a tápanyagokat - tipikusan szénhidrátokat - alkoholsá és savakké, például tejsavvá és ecetsavvá alakítják.
A fermentáció talán a legrégibb biotechnológiai felfedezés, amelyet az ember ismert. Lehet, hogy a mikrozsákok dühösek, de több mint 10 000 évvel ezelőtt az emberiség sört, bort, ecetet és kenyeret állított elő mikroorganizmusok, elsősorban élesztő felhasználásával. A joghurtot tejsavbaktériumok útján állították elő a tejben, és sajt előállításához penészgombákat használták fel, a bor és a sör mellé. Ezeket a folyamatokat továbbra is bőségesen használják modern élelmiszerek előállításához. A manapság használt kultúrákat azonban megtisztítottuk és gyakran genetikailag finomítottuk a leginkább kívánatos tulajdonságok megőrzése és a legmagasabb minőségű termékek előállítása érdekében.
Erjedéssel formált élelmiszerek
Sok étel, amelyet minden nap eszel, az erjedés során alakul ki. Vannak olyanok, akiket ismer és rendszeresen esznek, például sajt, joghurt, sör és kenyér. Néhány más termék kevésbé gyakori sok amerikai számára.
- Kombucha
- miso
- Kefir
- Kimcsi
- tofu
- Szalámi
- Tejsavat tartalmazó élelmiszerek, például káposzta
Közös meghatározás
A fermentáció leggyakrabban ismert meghatározása: "cukor alkoholsá történő átalakítása (élesztő felhasználásával) a anaerob körülmények, mint például a sör vagy bor, ecet és almabor előállításakor. "Az erjedés a legrégebbi történelmi biotechnológiai folyamatok az ember használ mindennapi élelmiszerek előállítására.
Az ipari erjedés megjelenése
1897-ben az a felfedezés, hogy az élesztőből származó enzimek átalakíthatják a cukrot alkoholmá, ipari folyamatokhoz vezettek olyan vegyi anyagok, mint például butanol, aceton és glicerin, amelyeket mindennapi termékekben használnak, mint öngyújtók, körömlakklemosók, és szappan. Az erjedési folyamatok ma is sok modern biotechnológiai szervezetben használatosak, gyakran a termeléshez enzimek felhasználása a gyógyszerészeti folyamatokban, a környezeti rehabilitációban és más ipari folyamatokban.
Az etanol-üzemanyagot erjesztéssel is előállítják. Az alternatív üzemanyagforrás kukoricát, cukornádot és más növényeket használ fel a gáz előállításához. A fermentáció a szennyvíz feldolgozásában is hasznos. Itt a szennyvíz lebontásra kerül a folyamat felhasználásával. A veszélyes összetevőket eltávolítják, és a maradék iszapot műtrágyákká lehet feldolgozni, miközben a folyamat során keletkező gázok bioüzemanyagokká válnak.
Biotechnológiai
A világban biotechnológiaA fermentáció kifejezést lazán használják az élelmiszerekben képződő mikroorganizmusok szaporodására, akár aerob, akár anaerob körülmények között.
Az ipari erjedési folyamatokhoz használt erjesztőtartályok (más néven bioreaktorok) üveg, fém vagy műanyag tartályok amelyek fel vannak szerelve olyan mérőeszközökkel (és beállításokkal), amelyek szabályozzák a levegőztetést, keverési sebességet, hőmérsékletet, pH-t és a érdeklődés. Az egységek elég kicsik lehetnek asztali alkalmazásokhoz (5-10 L), vagy akár 10 000 L kapacitású nagyszabású ipari alkalmazásokhoz. Az ilyen fermentációs egységeket a gyógyszeriparban használják speciális baktériumok, gombák és élesztőkultúrák termesztésére, valamint enzimek és gyógyszerek előállítására.
A Zimológia pillantása
A fermentáció tanulmányozásának művészetét zimológiának vagy zimurgiának nevezzük. Louis Pasteur, a pasztőrözés felfedezéséről és az oltás elvéről híres francia biológus és vegyész volt az első zimológusok közül. A Pasteur a fermentációt „levegő nélküli élet eredményének” nevezte.