Un processo metabolico
La fermentazione è forse la più antica scoperta biotecnologica conosciuta dall'uomo. Microbrew può essere di gran moda, ma oltre 10.000 anni fa l'umanità produceva birra, vino, aceto e pane usando microrganismi, principalmente lievito.
Lo yogurt era prodotto da batteri lattici nel latte e le muffe venivano utilizzate per produrre formaggio, per accompagnare vino e birra. Questi processi sono ancora oggi ampiamente utilizzati per la produzione di alimenti moderni. Tuttavia, le culture utilizzate oggi sono state purificate e spesso geneticamente raffinate, per mantenere i tratti più desiderabili e produrre prodotti di altissima qualità.
Alimenti formati dalla fermentazione
Molti alimenti che si mangiano ogni giorno si formano attraverso il processo di fermentazione, incluso il seguente.
- Formaggio
- Alimenti contenenti acido lattico, come i crauti
- Yogurt
- Pane lievitato dal lievito
Definizione comune di fermentazione
La definizione più comune di fermentazione è "la conversione dello zucchero in alcool (usando il lievito) in condizioni anaerobiche, come nella produzione di birra o vino, aceto e sidro". La fermentazione è tra i più antichi processi biotecnologici storici utilizzati dall'uomo per produrre prodotti alimentari di uso quotidiano.
L'avvento della fermentazione industriale
Nel 1897 la scoperta che gli enzimi del lievito possono convertire lo zucchero in alcol porta a processi industriali per prodotti chimici come butanolo, acetone e glicerolo utilizzati in prodotti di uso quotidiano come accendini, solvente per unghie e sapone. I processi di fermentazione sono ancora in uso in molte moderne organizzazioni biotech, spesso per la produzione di enzimi da utilizzare nei processi farmaceutici, nella bonifica ambientale e in altri processi industriali.
Fermentazione in biotecnologia
Nel mondo della biotecnologia, il termine fermentazione è usato piuttosto genericamente per riferirsi alla crescita di microrganismi che si formano sul cibo, in condizioni aerobiche o anaerobiche.
I serbatoi di fermentazione (chiamati anche bioreattori) utilizzati per i processi di fermentazione industriale sono serbatoi di vetro, metallo o plastica dotati di indicatori (e impostazioni) che controllano l'aerazione, la velocità di agitazione, la temperatura, il pH e altri parametri di interesse. Le unità possono essere abbastanza piccole per applicazioni da banco (5-10 L) o fino a 10.000 L per applicazioni industriali su larga scala. Unità di fermentazione come queste sono utilizzate nell'industria farmaceutica per la crescita di colture pure specializzate di batteri, funghi e lieviti e la produzione di enzimi e droghe.
Uno sguardo a Zymology
L'arte di studiare la fermentazione si chiama zimologia o zimurgia. Louis Pasteur, il biologo e chimico francese rinomato per la sua scoperta della pastorizzazione e il principio della vaccinazione, fu uno dei primi zymologists. Pasteur si riferiva alla fermentazione come "il risultato della vita senza aria".
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