Inimesed on sajandeid kasutanud kääritamist toiduainete olemuse muutmiseks. Käärimine on energiat andev anaeroobne ainevahetusprotsess, mille käigus organismid muudavad toitained - tavaliselt süsivesikud - alkoholiks ja hapeteks nagu piimhape ja äädikhape.
Käärimine on ehk kõige iidsem biotehnoloogiline avastus, mis inimesele teada on. Mikropruunid võivad olla kõik raevukad, kuid enam kui 10 000 aastat tagasi tootis inimkond mikroorganismide, peamiselt pärmi, abil õlut, veini, äädikat ja leiba. Jogurt valmistati piimas sisalduvate piimhappebakterite abil ning juustu tootmiseks, veini ja õlle valmistamiseks kasutati hallitusvorme. Neid protsesse kasutatakse tänapäeval endiselt rikkalikult tänapäevaste toitude tootmiseks. Tänapäeval kasutatavad kultuurid on siiski puhastatud ja sageli geneetiliselt rafineeritud, et säilitada nii ihaldusväärsemaid jooni kui ka kõrgeima kvaliteediga tooteid.
Kääritamise teel moodustatud toidud
Paljud toidud, mida sööte iga päev, moodustuvad kääritamise käigus. Mõned, mida võite teada ja regulaarselt süüa, hõlmavad juustu, jogurtit, õlut ja leiba. Mõned muud tooted on paljudele ameeriklastele vähem levinud.
- Kombucha
- Miso
- Keefir
- Kimchi
- Tofu
- Salami
- Piimhapet sisaldavad toidud, näiteks hapukapsas
Ühine määratlus
Fermentatsiooni kõige üldisemalt tuntud määratlus on "suhkru muundamine alkoholiks (kasutades pärmi) all anaeroobsed tingimused, nagu õlle või veini, äädika ja siidri tootmisel. "Fermentatsioon on üks neist vanim ajaloolised biotehnoloogilised protsessid mida inimene kasutab igapäevaste toiduainete tootmiseks.
Tööstusliku kääritamise tulek
1897. aastal avastas avastus, et pärmi ensüümid võivad muuta suhkru alkoholiks, tööstuslikke protsesse kemikaalid nagu butanool, atsetoon ja glütserool, mida kasutatakse sellistes igapäevastes toodetes nagu tulemasinad, küünelakieemaldaja, ja seep. Fermentatsiooniprotsessid on tänapäevalgi kasutusel paljudes kaasaegsetes biotehnoloogia organisatsioonides, sageli nende tootmiseks ensüümide kasutamist farmaatsiaprotsessides, keskkonna parandamisel ja muudes tööstuslikes protsessides.
Etanoolkütust valmistatakse ka kääritamise teel. Alternatiivseks kütuseallikaks kasutatakse gaasi tootmiseks maisi, suhkruroo ja muid taimi. Kääritamine on kasulik ka kanalisatsiooni töötlemisel. Siin lagundatakse kanalisatsioon protsessi abil. Ohtlikud koostisosad eemaldatakse ja järelejäänud setteid saab töödelda väetisteks, protsessi käigus tekkivad gaasid muutuvad biokütusteks.
Biotehnoloogia
Maailmas biotehnoloogiaTerminit kääritamine kasutatakse toorelt moodustuvate mikroorganismide kasvu kohta aeroobsetes või anaeroobsetes tingimustes üsna lõdvalt.
Käärimismahutid (nimetatakse ka bioreaktoriteks), mida kasutatakse tööstuslikuks kääritamiseks, on klaasist, metallist või plastist mahutid mis on varustatud mõõturite (ja seadistustega), mis kontrollivad õhutamist, segamiskiirust, temperatuuri, pH ja muid parameetreid huvi. Ühikud võivad olla piisavalt väikesed töölauarakenduste jaoks (5-10 L) või kuni 10 000 L mahuga suuremahuliste tööstuslike rakenduste jaoks. Selliseid kääritusüksusi kasutatakse farmaatsiatööstuses spetsiaalsete bakteri-, seen- ja pärmikultuuride kasvatamiseks ning ensüümide ja ravimite tootmiseks.
Pilk sümoloogiasse
Käärimise uurimise kunsti nimetatakse zümoloogiaks või zümurgiaks. Pastöriseerimise ja vaktsineerimise põhimõtte poolest tuntud Prantsuse bioloog ja keemik Louis Pasteur oli üks esimesi zümolooge. Pasteur nimetas kääritamist kui "õhuvaba elu tulemust".