Industrielle Fermentation erklärt:Vom Lebensmittel zur Pharmaindustrie

Bei der industriellen Fermentation handelt es sich um den gleichen Prozess, den Haushaltsbäcker beim Auftragen von Hefe auf Brot anwenden, allerdings in einem viel größeren Maßstab. Dieses Verfahren fermentiert bestimmte Materialien zu nützlichen Produkten, indem es Mikroorganismen, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff und eine Energiequelle verwendet, um die Fermentation anzutreiben. Dies geschieht üblicherweise bei Lebensmitteln, aber auch in der Pharmaindustrie und bei der Abwasserentsorgung wird die industrielle Fermentation durchgeführt. Der größte Unterschied zwischen der regulären Fermentation und der industriellen Variante besteht darin, dass große Fermentereinheiten verwendet werden, um eine groß angelegte Fermentation durchzuführen.

Bei der Fermentation, sei es im Haushalt oder in der Industrie, werden organische Verbindungen oxidiert, um eine neue Komponente zu erzeugen. Um diesen Effekt zu erzielen, müssen mehrere natürliche Elemente vorhanden sein. Für die Fermentation ist eine Kohlenstoffquelle wie Zucker erforderlich; eine Stickstoffquelle wie Protein oder Nitrate; Sauerstoff; und eine Energiequelle wie Wärme oder Druck. Wenn diese sich verbinden, zersetzt der natürliche Fermentationsprozess die Bestandteile eines Materials und wandelt sie in etwas Nützliches um.

Die industrielle Fermentation von Lebensmitteln ist eine der offensichtlichsten Anwendungen der Fermentation. Alle Alkohole erfordern eine Gärung, damit sich der Alkohol entwickeln kann. Käse erfordert, dass Milchprodukte gereift und fermentiert werden, bevor sie die Eigenschaften von Käse annehmen. Es gibt auch viele Backanwendungen, wie zum Beispiel die Herstellung der meisten Brote, die ebenfalls eine Gärung erfordern.

Die Pharmaindustrie benötigt für die Herstellung vieler Medikamente Fermentation. Beispielsweise erfordern alle auf Penicillin basierenden Antibiotika die Fermentation von Penicillin, um das Antibiotikum wirksam zu machen. Das Gleiche gilt für künstlich hergestellte Hormone wie Insulin und medizinische Steroide sowie Vitamine und Aminosäuren in Proteinriegeln.

Die Abwasserentsorgung nutzt die industrielle Fermentation, indem festes Abwasser in harmlose Materialien zerlegt wird, die als Dünger verwendet werden können. Bakterien gelangen in das Abwasser und beginnen, es aufzufressen, bis das Abwasser löslich und unschädlich ist. Die Abwasservergärung ist zwar effektiv, dauert aber lange.

Beim Vergleich der industriellen Fermentation mit anderen Formen der Fermentation gibt es kaum Unterschiede, da beide auf den gleichen biologischen Prozessen basieren. Am häufigsten wird bei der Fermentation im industriellen Maßstab eine Maschine namens Fermenter eingesetzt, die groß genug ist, um große Mengen an Komponenten aufzunehmen. Diese Maschinen dienen dazu, die Materialien unter den richtigen Bedingungen zu halten, um sicherzustellen, dass die Fermentation kontinuierlich erfolgt. Fermenter werden am häufigsten bei der pharmazeutischen Fermentation verwendet, aber auch bei der Backfermentation kommt die Ausrüstung zum Einsatz.

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