Žmonės amžių bėgyje naudojo fermentaciją, norėdami pakeisti maisto produktų pobūdį. Fermentacija yra energiją gaunantis anaerobinis metabolinis procesas, kurio metu organizmai maistines medžiagas, paprastai angliavandenius, paverčia alkoholiu ir rūgštimis, tokiomis kaip pieno rūgštis ir acto rūgštis.
Fermentacija yra bene seniausias žmonėms žinomas biotechnologinis atradimas. Mikroraugai gali būti visiški įniršiai, tačiau daugiau nei prieš 10 000 metų žmonija gamino alų, vyną, actą ir duoną naudodama mikroorganizmus, pirmiausia mieles. Jogurtas buvo gaminamas pieno rūgšties bakterijų piene, o pelėsiai buvo naudojami gaminant sūrį, vyną ir alų. Šie procesai vis dar yra plačiai naudojami šiuolaikinių maisto produktų gamyboje. Tačiau šiandien naudojamos kultūros buvo išgrynintos ir dažnai genetiškai patobulintos, siekiant išlaikyti geidžiamiausias savybes ir gaminti aukščiausios kokybės produktus.
Fermentai
Daug maisto, kurį valgote kiekvieną dieną, susidaro fermentacijos proceso metu. Kai kurie, kuriuos galite žinoti ir reguliariai valgyti, yra sūris, jogurtas, alus ir duona. Kai kurie kiti produktai yra mažiau paplitę daugeliui amerikiečių.
- Kombucha
- Miso
- Kefyras
- Kimchi
- Tofu
- Salamai
- Maistas, kuriame yra pieno rūgšties, pavyzdžiui, rauginti kopūstai
Bendras apibrėžimas
Labiausiai žinomas fermentacijos apibrėžimas yra "cukraus pavertimas alkoholiu (naudojant mieles) skiltyje anaerobinėmis sąlygomis, kaip gaminant alų ar vyną, actą ir sidrą. "Fermentacija yra viena iš seniausias istoriniai biotechnologiniai procesai vartojamas žmonėms gaminant kasdienius maisto produktus.
Pramoninės fermentacijos atėjimas
1897 m. Atradimas, kad mielių fermentai gali cukrų paversti alkoholiu, paskatino pramoninius procesus chemikalai, tokie kaip butanolis, acetonas ir glicerolis, naudojami tokiuose kasdieniuose gaminiuose kaip žiebtuvėliai, nagų lako valiklis, ir muilas. Fermentacijos procesai vis dar naudojami daugelyje šiuolaikinių biotechnologijų organizacijų, dažnai jų gamybai fermentų, kurie bus naudojami farmacijos, aplinkos atkūrimo ir kituose pramoniniuose procesuose.
Etanolio kuras taip pat gaminamas fermentuojant. Alternatyvusis kuro šaltinis dujoms gaminti yra kukurūzai, cukranendrės ir kiti augalai. Fermentacija taip pat naudinga perdirbant nuotekas. Čia nuotekos yra suskaidomos naudojant procesą. Pavojingi komponentai pašalinami, o likusį dumblą galima perdirbti į trąšas, o proceso metu susidarančios dujos tampa biokuru.
Biotechnologijos
Pasaulio biotechnologijos, terminas fermentacija gana laisvai vartojamas nurodant ant maisto susidarančių mikroorganizmų augimą aerobinėmis ar anaerobinėmis sąlygomis.
Fermentacijos rezervuarai (dar vadinami bioreaktoriais), naudojami pramoniniuose fermentacijos procesuose, yra stiklo, metalo arba plastiko talpyklos kurie yra aprūpinti matuokliais (ir nustatymais), kurie kontroliuoja aeraciją, maišymo greitį, temperatūrą, pH ir kitus susidomėjimas. Vienetai gali būti pakankamai maži (5–10 L), skirti naudoti ant „bench-top“, arba iki 10 000 L, skirti didelėms pramoninėms reikmėms. Fermentacijos vienetai, tokie kaip šie, naudojami farmacijos pramonėje specializuotoms grynoms bakterijų, grybelių ir mielių kultūroms auginti bei fermentams ir vaistams gaminti.
Žvilgsnis į Zymologiją
Fermentacijos studijų menas vadinamas zimologija arba zimurgija. Vienas iš pirmųjų zimologų buvo prancūzų biologas ir chemikas Louis Pasteur, garsėjantis pasterizacijos atradimu ir skiepijimo principu. Pasteuras fermentaciją pavadino „gyvenimo be oro pasekme“.