Mis on tööstuslik fermentatsioon?

Tööstuslik kääritamine on sama protsess, mida leivaküpsetajad kasutavad leivale pärmi kandmisel, kuid palju suuremas mahus. See protseduur kääritab teatud materjalid kasulikeks toodeteks, kasutades fermentatsiooni käivitamiseks mikroorganisme, süsinikku, lämmastikku, hapnikku ja energiaallikat. Tavaliselt tehakse seda toiduainete puhul, kuid tööstuslikku kääritamist tehakse ka farmaatsiatööstuses ja reovee ärajuhtimises. Suurim erinevus tavalise kääritamise ja tööstusliku sordi vahel on see, et suuremahulise fermentatsiooni tootmiseks kasutatakse suuri kääritamisseadmeid.

Kääritamine, olgu see siis majapidamises või tööstuslikult kääritamine, on orgaaniliste ühendite oksüdeerimine uue komponendi saamiseks. Selle efekti loomiseks peab olema mitu looduslikku elementi. Kääritamiseks on vaja süsinikuallikat, näiteks suhkrut; lämmastikuallikas, nagu valk või nitraadid; hapnik; ja energiaallikas, nagu soojus või rõhk. Nende kombineerimisel laguneb looduslik käärimisprotsess materjali komponendid ja muudab need millekski kasulikuks.

Tööstuslik kääritamine toidu jaoks on üks ilmsemaid kääritamise kasutusviise. Kõik alkoholid vajavad alkoholi arenemiseks kääritamist. Juust eeldab, et piimatooted peavad olema laagerdunud ja kääritatud, enne kui need omandavad juustu omadused. Samuti on palju küpsetusrakendusi, näiteks enamiku leibade valmistamine, mis nõuavad ka kääritamist.

Farmaatsiatööstus nõuab paljude ravimite loomiseks kääritamist. Näiteks kõik penitsilliinil põhinevad antibiootikumid nõuavad penitsilliini kääritamist, et antibiootikum oleks efektiivne. Sama kehtib konstrueeritud hormoonide, nagu insuliin ja meditsiinilised steroidid, ning valgubatoonides sisalduvate vitamiinide ja aminohapete kohta.

Reovee ärajuhtimisel kasutatakse tööstuslikku kääritamist, lagundades tahke reovee kahjututeks materjalideks, mida saab kasutada väetisena. Bakterid viiakse kanalisatsiooni ja hakkavad seda sööma, kuni reovesi on lahustuv ja kahjutu. Kuigi reovee kääritamine on tõhus, võtab see kaua aega.

Kui võrrelda tööstuslikku kääritamist teiste kääritamisviisidega, on erinevus väga väike, kuna mõlemas kasutatakse samu bioloogilisi protsesse. Enamasti kasutatakse tööstuslikul kääritamisel masinat, mida nimetatakse fermentaatoriks, mis on piisavalt suur, et mahutada suuri koguseid komponente. Need masinad on loodud materjalide hoidmiseks õigetes tingimustes, et tagada pidev käärimine. Fermentereid kasutatakse kõige sagedamini farmatseutilise fermentatsiooniga, kuid seadmeid kasutatakse ka küpsetuskääritamiseks.