Los humanos han estado utilizando la fermentación para cambiar la naturaleza de los productos alimenticios durante siglos. La fermentación es un proceso metabólico anaeróbico que produce energía en el que los organismos convierten los nutrientes, típicamente carbohidratos, en alcohol y ácidos como el ácido láctico y el ácido acético.
La fermentación es quizás el descubrimiento biotecnológico más antiguo conocido por el hombre. Las cervezas artesanales pueden estar de moda, pero hace más de 10.000 años la humanidad producía cerveza, vino, vinagre y pan utilizando microorganismos, principalmente levadura. El yogur se producía a través de la bacteria del ácido láctico en la leche, y los mohos se usaban para producir queso, junto con el vino y la cerveza. Estos procesos siguen siendo de uso abundante hoy en día para la producción de alimentos modernos. Sin embargo, los cultivos que se usan hoy en día se han purificado y, a menudo, genéticamente refinado, para mantener los rasgos más deseables y para producir productos de la más alta calidad.
Alimentos formados por fermentación
Muchos alimentos que come todos los días se forman a través del proceso de fermentación. Algunos de los que puede conocer y comer regularmente incluyen queso, yogurt, cerveza y pan. Algunos otros productos son menos comunes para muchos estadounidenses.
- Kombucha
- Miso
- Kéfir
- kimchi
- tofu
- Salami
- Alimentos que contienen ácido láctico, como el chucrut
Definición común
La definición más conocida de fermentación es "la conversión de azúcar a alcohol (usando levadura) bajo condiciones anaeróbicas, como en la producción de cerveza o vino, vinagre y sidra. "La fermentación es uno de los más antiguo procesos biotecnológicos históricos utilizado por el hombre para producir productos alimenticios cotidianos.
El advenimiento de la fermentación industrial
En 1897, el descubrimiento de que las enzimas de la levadura pueden convertir el azúcar en alcohol conducen a procesos industriales para productos químicos como el butanol, la acetona y el glicerol utilizados en productos cotidianos como encendedores, quitaesmaltes, y jabón Los procesos de fermentación todavía están en uso en muchas organizaciones biotecnológicas modernas, a menudo para la producción. de enzimas para ser utilizadas en procesos farmacéuticos, remediación ambiental y otros procesos industriales.
El combustible de etanol también se produce mediante fermentación. La fuente de combustible alternativa utiliza maíz, caña de azúcar y otras plantas para producir el gas. La fermentación también es útil en el procesamiento de aguas residuales. Aquí, las aguas residuales se descomponen mediante el proceso. Se eliminan los ingredientes peligrosos y el lodo restante se puede procesar en fertilizantes mientras que los gases producidos durante el proceso se convierten en biocombustibles.
Biotecnología
En el mundo de biotecnología, el término fermentación se usa de manera bastante flexible para referirse al crecimiento de microorganismos que se forman en los alimentos, ya sea en condiciones aeróbicas o anaeróbicas.
Los tanques de fermentación (también llamados biorreactores) utilizados para los procesos de fermentación industrial son tanques de vidrio, metal o plástico. que están equipados con medidores (y configuraciones) que controlan la aireación, la velocidad de agitación, la temperatura, el pH y otros parámetros de interesar. Las unidades pueden ser lo suficientemente pequeñas para aplicaciones de mesa (5-10 L) o hasta 10,000 L de capacidad para aplicaciones industriales a gran escala. Las unidades de fermentación como estas se utilizan en la industria farmacéutica para el crecimiento de cultivos puros especializados de bacterias, hongos y levaduras, y la producción de enzimas y medicamentos.
Una mirada a la zimología
El arte de estudiar la fermentación se llama zymology o zymurgy. Louis Pasteur, el biólogo y químico francés reconocido por su descubrimiento de la pasteurización y el principio de vacunación, fue uno de los primeros zimólogos. Pasteur se refirió a la fermentación como "el resultado de la vida sin aire".