Les humains utilisent la fermentation pour changer la nature des produits alimentaires depuis des siècles. La fermentation est un processus métabolique anaérobie générateur d'énergie dans lequel les organismes convertissent les nutriments - généralement les glucides - en alcool et en acides tels que l'acide lactique et l'acide acétique.
La fermentation est peut-être la plus ancienne découverte biotechnologique connue de l'homme. Les microbrasseries sont peut-être à la mode, mais il y a plus de 10 000 ans, l'humanité produisait de la bière, du vin, du vinaigre et du pain à l'aide de micro-organismes, principalement de la levure. Le yaourt était produit par des bactéries lactiques dans le lait, et des moules étaient utilisés pour produire du fromage, pour accompagner le vin et la bière. Ces procédés sont encore largement utilisés aujourd'hui pour la production d'aliments modernes. Cependant, les cultures utilisées aujourd'hui ont été purifiées, et souvent génétiquement raffinées, pour conserver les caractéristiques les plus souhaitables et produire des produits de la plus haute qualité.
Aliments formés par fermentation
De nombreux aliments que vous mangez tous les jours sont formés au cours du processus de fermentation. Certains que vous connaissez et mangez régulièrement comprennent le fromage, le yogourt, la bière et le pain. Certains autres produits sont moins communs à de nombreux Américains.
- Kombucha
- Miso
- Kéfir
- Kimchi
- Tofu
- Salami
- Aliments contenant de l'acide lactique, comme la choucroute
Définition commune
La définition la plus connue de la fermentation est "la conversion du sucre en alcool (à l'aide de levure) sous conditions anaérobies, comme dans la production de bière ou de vin, de vinaigre et de cidre. "La fermentation fait partie des le plus vieux processus biotechnologiques historiques utilisé par l'homme pour produire des produits alimentaires quotidiens.
L'avènement de la fermentation industrielle
En 1897, la découverte que les enzymes de la levure peuvent convertir le sucre en alcool a conduit à des processus industriels pour des produits chimiques tels que le butanol, l'acétone et le glycérol utilisés dans des produits courants tels que les briquets, les dissolvants pour vernis à ongles, et du savon. Les processus de fermentation sont encore utilisés aujourd'hui dans de nombreuses organisations biotechnologiques modernes, souvent pour la production d'enzymes à utiliser dans les processus pharmaceutiques, la restauration de l'environnement et d'autres processus industriels.
L'éthanol est également produit par fermentation. La source de carburant alternative utilise du maïs, de la canne à sucre et d'autres plantes pour produire le gaz. La fermentation est également utile dans le traitement des eaux usées. Ici, les eaux usées sont décomposées à l'aide du processus. Les ingrédients dangereux sont éliminés et les boues restantes peuvent être transformées en engrais tandis que les gaz produits au cours du processus deviennent des biocarburants.
Biotechnologie
Dans le monde de biotechnologie, le terme fermentation est utilisé de manière assez lâche pour désigner la croissance de micro-organismes se formant sur les aliments, dans des conditions aérobies ou anaérobies.
Les cuves de fermentation (également appelées bioréacteurs) utilisées pour les procédés de fermentation industrielle sont des cuves en verre, en métal ou en plastique qui sont équipés de jauges (et de paramètres) qui contrôlent l'aération, la vitesse d'agitation, la température, le pH et d'autres paramètres de l'intérêt. Les unités peuvent être suffisamment petites pour les applications de paillasse (5 à 10 L) ou jusqu'à 10 000 L de capacité pour les applications industrielles à grande échelle. De telles unités de fermentation sont utilisées dans l'industrie pharmaceutique pour la croissance de cultures pures spécialisées de bactéries, de champignons et de levures et pour la production d'enzymes et de médicaments.
Un regard sur la zymologie
L'art d'étudier la fermentation est appelé zymologie ou zymurgie. Louis Pasteur, biologiste et chimiste français réputé pour sa découverte de la pasteurisation et du principe de la vaccination, fut l'un des premiers zymologues. Pasteur a qualifié la fermentation de «résultat d'une vie sans air».