Was ist industrielle Gärung?
Industrielle Gärung ist derselbe Prozess, den Haushaltsbäcker beim Auftragen von Hefe auf Brot anwenden, jedoch in viel größerem Maßstab. Dieses Verfahren fermentiert bestimmte Materialien zu nützlichen Produkten, indem Mikroorganismen, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und eine Energiequelle verwendet werden, um die Fermentation anzutreiben. Dies wird üblicherweise für Lebensmittelprodukte durchgeführt, aber die industrielle Fermentation wird auch in der pharmazeutischen Industrie und bei der Abwasserentsorgung durchgeführt. Der größte Unterschied zwischen der regulären Fermentation und der industriellen Vielfalt besteht darin, dass große Fermentereinheiten zur Herstellung einer Fermentation im großen Maßstab verwendet werden.
Bei der Fermentation, ob es sich um eine Haushalts- oder eine Industriegärung handelt, werden organische Verbindungen oxidiert, um eine neue Komponente herzustellen. Um diesen Effekt zu erzielen, müssen mehrere natürliche Elemente vorhanden sein. Fermentation erfordert eine Kohlenstoffquelle wie Zucker; eine Stickstoffquelle wie Protein oder Nitrate; Sauerstoff; und eine Energiequelle wie Wärme oder Druck. Wenn diese kombiniert werden, zerlegt der natürliche Gärungsprozess Materialkomponenten und wandelt sie in etwas Nützliches um.
Industrielle Fermentation für Lebensmittel ist eine der offensichtlichsten Anwendungen der Fermentation. Alle Alkohole benötigen eine Fermentation, damit sich der Alkohol entwickelt. Käse erfordert, dass Milchprodukte gealtert und fermentiert werden, bevor sie die Eigenschaften von Käse annehmen. Es gibt auch viele Backanwendungen, wie z. B. die Herstellung der meisten Brote, die ebenfalls eine Fermentation erfordern.
Die pharmazeutische Industrie benötigt Fermentation für die Herstellung vieler Medikamente. Beispielsweise erfordern alle auf Penicillin basierenden Antibiotika die Fermentation von Penicillin, um das Antibiotikum wirksam zu machen. Gleiches gilt für technische Hormone wie Insulin und medizinische Steroide sowie Vitamine und Aminosäuren in Proteinriegeln.
Die Abwasserentsorgung nutzt die industrielle Gärung, indem festes Abwasser in harmlose Stoffe zerlegt wird, die als Dünger verwendet werden können. Bakterien werden in das Abwasser eingeleitet und fressen es ab, bis das Abwasser löslich und harmlos ist. Die Abwasserfermentation ist zwar effektiv, dauert aber lange.
Beim Vergleich der industriellen Fermentation mit anderen Fermentationsformen besteht nur ein sehr geringer Unterschied, da beide die gleichen biologischen Prozesse anwenden. Bei der Fermentation im industriellen Maßstab wird in der Regel eine Maschine verwendet, die als Fermenter bezeichnet wird und groß genug ist, um große Mengen an Komponenten aufzunehmen. Diese Maschinen sorgen dafür, dass die Materialien unter den richtigen Bedingungen gelagert werden, um eine kontinuierliche Fermentation zu gewährleisten. Fermenter werden am häufigsten bei der pharmazeutischen Fermentation eingesetzt, aber auch bei der Backfermentation werden die Geräte eingesetzt.