Manusia telah menggunakan fermentasi untuk mengubah sifat produk makanan selama berabad-abad. Fermentasi adalah proses metabolisme anaerob yang menghasilkan energi di mana organisme mengubah nutrisi — biasanya karbohidrat — menjadi alkohol dan asam seperti asam laktat dan asam asetat.
Fermentasi mungkin merupakan penemuan bioteknologi paling kuno yang diketahui manusia. Microbrews mungkin sangat populer, tetapi lebih dari 10.000 tahun yang lalu umat manusia memproduksi bir, anggur, cuka, dan roti menggunakan mikroorganisme, terutama ragi. Yogurt diproduksi dengan cara bakteri asam laktat dalam susu, dan jamur digunakan untuk menghasilkan keju, sesuai dengan anggur dan bir. Proses-proses ini masih banyak digunakan sampai sekarang untuk produksi makanan modern. Namun, budaya yang digunakan saat ini telah dimurnikan, dan seringkali disempurnakan secara genetik, untuk mempertahankan sifat yang paling diinginkan serta menghasilkan produk dengan kualitas terbaik.
Makanan yang Dibentuk dengan Fermentasi
Banyak makanan yang Anda makan setiap hari terbentuk melalui proses fermentasi. Beberapa Anda mungkin tahu dan makan secara teratur termasuk keju, yogurt, bir, dan roti. Beberapa produk lain kurang umum bagi banyak orang Amerika.
- Kombucha
- Sup Kedelai Jepang
- Kefir
- Kimchi
- Tahu
- Salami
- Makanan yang mengandung asam laktat, seperti asinan kubis
Definisi umum
Definisi fermentasi yang paling umum dikenal adalah "konversi gula menjadi alkohol (menggunakan ragi) di bawah kondisi anaerob, seperti dalam produksi bir atau anggur, cuka, dan sari buah apel. "Fermentasi adalah salah satunya tertua proses bioteknologi historis digunakan oleh manusia untuk menghasilkan produk makanan sehari-hari.
Munculnya Fermentasi Industri
Pada tahun 1897 penemuan bahwa enzim dari ragi dapat mengubah gula menjadi alkohol menyebabkan proses industri bahan kimia seperti butanol, aseton, dan gliserol yang digunakan dalam produk sehari-hari seperti korek api, penghapus cat kuku, dan sabun. Proses fermentasi masih digunakan sampai sekarang di banyak organisasi biotek modern, seringkali untuk produksi enzim yang akan digunakan dalam proses farmasi, remediasi lingkungan, dan proses industri lainnya.
Bahan bakar etanol juga dibuat melalui fermentasi. Sumber bahan bakar alternatif menggunakan jagung, tebu, dan tanaman lain untuk menghasilkan gas. Fermentasi juga berguna dalam pengolahan limbah. Di sini, air limbah dipecah menggunakan proses. Bahan-bahan berbahaya dihilangkan dan lumpur yang tersisa dapat diolah menjadi pupuk sedangkan gas yang dihasilkan selama proses menjadi biofuel.
Bioteknologi
Di dunia bioteknologi, istilah fermentasi digunakan agak longgar untuk merujuk pada pertumbuhan mikroorganisme yang terbentuk pada makanan, baik dalam kondisi aerob maupun anaerob.
Tangki fermentasi (juga disebut bioreaktor) yang digunakan untuk proses fermentasi industri adalah tangki kaca, logam atau plastik yang dilengkapi dengan pengukur (dan pengaturan) yang mengontrol aerasi, laju pengadukan, suhu, pH, dan parameter lainnya dari bunga. Unit bisa cukup kecil untuk aplikasi bench-top (5-10 L) atau kapasitas hingga 10.000 L untuk aplikasi industri skala besar. Unit fermentasi seperti ini digunakan dalam industri farmasi untuk pertumbuhan kultur murni khusus bakteri, jamur dan ragi, dan produksi enzim dan obat-obatan.
Pandangan tentang Zymology
Seni mempelajari fermentasi disebut zymology atau zymurgy. Louis Pasteur, ahli biologi dan kimiawan Perancis yang terkenal karena penemuan pasteurisasi dan prinsip vaksinasi, adalah salah satu ahli zimologi pertama. Pasteur menyebut fermentasi sebagai "hasil kehidupan tanpa udara."