Τρόφιμα και άλλα προϊόντα που σχηματίζονται με ζύμωση

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν τη ζύμωση για να αλλάξουν τη φύση των τροφίμων εδώ και αιώνες. Η ζύμωση είναι μια αναερόβια μεταβολική διαδικασία που αποδίδει ενέργεια στην οποία οι οργανισμοί μετατρέπουν θρεπτικά συστατικά - συνήθως υδατάνθρακες - σε αλκοόλη και οξέα όπως γαλακτικό οξύ και οξικό οξύ.

Η ζύμωση είναι ίσως η αρχαιότερη βιοτεχνολογική ανακάλυψη που είναι γνωστή στον άνθρωπο. Οι μικροβιομηχανίες μπορεί να είναι όλη η οργή, αλλά πριν από 10.000 χρόνια η ανθρωπότητα παρήγαγε μπύρα, κρασί, ξύδι και ψωμί χρησιμοποιώντας μικροοργανισμούς, κυρίως ζύμη. Το γιαούρτι παρήχθη με βακτήρια γαλακτικού οξέος στο γάλα και χρησιμοποιήθηκαν καλούπια για την παραγωγή τυριού, για να ταιριάξει με το κρασί και την μπύρα. Αυτές οι διαδικασίες εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται άφθονα σήμερα για την παραγωγή σύγχρονων τροφίμων. Ωστόσο, οι καλλιέργειες που χρησιμοποιούνται σήμερα έχουν καθαριστεί, και συχνά γενετικά εκλεπτυσμένες, για τη διατήρηση των πιο επιθυμητών χαρακτηριστικών καθώς και την παραγωγή προϊόντων υψηλής ποιότητας.

Πολλά τρόφιμα που τρώτε κάθε μέρα σχηματίζονται μέσω της διαδικασίας ζύμωσης. Μερικοί που ίσως γνωρίζετε και τρώτε τακτικά περιλαμβάνουν τυρί, γιαούρτι, μπύρα και ψωμί. Ορισμένα άλλα προϊόντα είναι λιγότερο κοινά σε πολλούς Αμερικανούς.

• Κομποτσά
• Μισό
• Κεφίρ
• Κίμκι
• Tofu
• Σαλάμι
• Τρόφιμα που περιέχουν γαλακτικό οξύ, όπως λάχανο τουρσί

Ο συνηθέστερα γνωστός ορισμός της ζύμωσης είναι «η μετατροπή της ζάχαρης σε αλκοόλ (χρησιμοποιώντας μαγιά) κάτω αναερόβιες συνθήκες, όπως στην παραγωγή μπύρας ή κρασιού, ξύδι και μηλίτη. "Η ζύμωση είναι παλαιότερο ιστορικές βιοτεχνολογικές διαδικασίες χρησιμοποιείται από τον άνθρωπο για την παραγωγή καθημερινών προϊόντων διατροφής.

Το 1897 η ανακάλυψη ότι τα ένζυμα από τη μαγιά μπορούν να μετατρέψουν τη ζάχαρη σε αλκοόλ οδηγούν σε βιομηχανικές διεργασίες για χημικές ουσίες όπως βουτανόλη, ακετόνη και γλυκερόλη που χρησιμοποιούνται σε προϊόντα καθημερινής χρήσης όπως αναπτήρες, αφαίρεση βερνικιών νυχιών, και σαπούνι. Οι διαδικασίες ζύμωσης χρησιμοποιούνται ακόμη σε πολλούς σύγχρονους οργανισμούς βιοτεχνολογίας, συχνά για την παραγωγή ενζύμων που χρησιμοποιούνται σε φαρμακευτικές διεργασίες, περιβαλλοντική αποκατάσταση και άλλες βιομηχανικές διεργασίες.

Το καύσιμο αιθανόλης παράγεται επίσης μέσω ζύμωσης. Η εναλλακτική πηγή καυσίμου χρησιμοποιεί καλαμπόκι, ζαχαροκάλαμο και άλλα φυτά για την παραγωγή του αερίου. Η ζύμωση είναι επίσης χρήσιμη στην επεξεργασία λυμάτων. Εδώ, τα λύματα διασπώνται χρησιμοποιώντας τη διαδικασία. Τα επικίνδυνα συστατικά απομακρύνονται και η εναπομένουσα ιλύς μπορεί να υποστεί επεξεργασία σε λιπάσματα ενώ τα αέρια που παράγονται κατά τη διάρκεια της διαδικασίας γίνονται βιοκαύσιμα.

Στον κόσμο του βιοτεχνολογία, ο όρος ζύμωση χρησιμοποιείται μάλλον χαλαρά για να αναφέρεται στην ανάπτυξη μικροοργανισμών που σχηματίζονται στα τρόφιμα, είτε σε αερόβιες είτε σε αναερόβιες συνθήκες.

Οι δεξαμενές ζύμωσης (που ονομάζονται επίσης βιοαντιδραστήρες) που χρησιμοποιούνται για βιομηχανικές διαδικασίες ζύμωσης είναι δεξαμενές γυαλιού, μετάλλου ή πλαστικών που είναι εξοπλισμένα με μετρητές (και ρυθμίσεις) που ελέγχουν τον αερισμό, το ρυθμό ανάδευσης, τη θερμοκρασία, το pH και άλλες παραμέτρους του ενδιαφέρον. Οι μονάδες μπορούν να είναι αρκετά μικρές για εφαρμογές πάγκου (5-10 L) ή χωρητικότητα έως 10.000 L για βιομηχανικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας. Μονάδες ζύμωσης όπως αυτές χρησιμοποιούνται στη φαρμακευτική βιομηχανία για την ανάπτυξη εξειδικευμένων καθαρών καλλιεργειών βακτηρίων, μυκήτων και ζύμης, και για την παραγωγή ενζύμων και φαρμάκων.

Η τέχνη της μελέτης της ζύμωσης ονομάζεται ζυμολογία ή ζυμουργία. Ο Louis Pasteur, ο Γάλλος βιολόγος και χημικός γνωστός για την ανακάλυψη της παστερίωσης και την αρχή του εμβολιασμού, ήταν ένας από τους πρώτους ζυμολόγους. Ο Παστέρ αναφέρθηκε στη ζύμωση ως «αποτέλεσμα ζωής χωρίς αέρα».