Fermentacija

Bačve za fermentaciju u proizvodnju piva su bioreaktori

Fermentacija (lat. fermentum) pojam koji u hemiji i biologiji označava pretvaranje određenih organskih spojeva putem djelovanja enzima. U biotehnologiji fermentacija se koristi u kontroliranim uslovima. To se postiže bilo dodavanjem neophodnih enzima ili dodavanjem bakterija, gljivica i drugih bioloških ćelijskih kultura, čijim djelovanjem dolazi do fermentacije u okvirima njihove enzimski potaknute razmjene materija (metabolizma). Jednim dijelom, ovi mikroorganizmi su prirodno potaknuti na djelovanje, što se naziva spontana fermentacija. U industriji koriste se za tu svrhu vještački uzgojene čiste kulture mikroorganizama, da bi se lakše kontrolirao proces fermentacije i da bi se izbjegli neželjeni sporedni proizvodi.

Definicija

Prvobitno se pod pojmom fermentacija podrazumijevala biotička reakcija bez prisustva zraka. [Fermentation, c’est la vie sans l’air (Louis Pasteur)]

Danas fermentacija obuhvata određene tehničke bioreakcije. Tako se naprimjer uz pomoć mikroorganizama sintetiziraju medicinski proizvodi poput inzulina, hijaluronske kiseline, streptokinaze i brojnih antibiotike poput penicilina u velikim količinama unutar bioreaktora. Mikroorganizmi su u mogućnosti sintetizirati određene spojeve koji se na uobičajeni način putem hemijskih reakcija vrlo teško dobijaju. Aparati i bioreaktori koji se koriste za fermentacije nazivaju se fermentori.

Vrenje je jedna posebna oblast fermentacije i odvija se isključivo bez prisustva zraka (anaerobno). Često se vrenje koristi i kao sinonim za fermentaciju. Međutim, vrenje ne uključuje i aerobne slučajeve kao i potpuno druge mikrobiološke i autolitičke enzimske procese, kao što su naprimjer usoljavanje riba. Aerobni procesi, kao što je sirćetno vrenje, označavaju se i kao oksidativno vrenje.

Primjena

Fermentacija se koristi u velikoj paleti oblasti ljudske djelatnosti. Najpoznatiji način djelovanja fermentacije su proizvodi u ljudskoj ishrani. Veliki broj prehrambenih namirnica se proizvodi u procesu fermentacije mlijeka, poput kiselog mlijeka, vrhnja, jogurta, kefira i slično. Osim mlijeka, fermentiraju se još i listovi čaja i duhana. U industrijskoj proizvodnji, fermentacija je široko rasprostranjen proces. Između ostalog, industrijskom fermentacijom se proizvodi bioetanol iz aminokiselina, organskih kiselina poput mliječne i limunske, do enzima poput fitaze za proizvodnju antibiotika i drugih farmaceutskih proizvoda. Tehnički bioetanol služi i kao biološko gorivo, a osim njega pivo, kvasac i biogas su glavni proizvodi industrijske fermentacije.

Također pogledajte

• Alkoholno vrenje

Vanjski linkovi

• The chemical logic behind fermentation and respiration (eng)
• Fermentation der Kakaobohne (njem)