Gjæringsprosessen

Gjæringsprosessen er en biologisk og kjemisk prosess der mikroorganismer omdanner sukker til andre forbindelser, vanligvis i fravær av oksygen. Avhengig av mikroorganisme, substrat og forholdene, kan produksjonen være alkohol, karbondioksid og forskjellige syrer.

Den mest kjente formen er alkoholisk gjæring, der gjær, ofte Saccharomyces cerevisiae, omdanner sukker til etanol og CO2. En annen viktig form er melkesyregjæring, der melkesyrebakterier produserer laktat og andre syrlige forbindelser, brukt i produkter som yoghurt, surkål og kimchi.

Mekanismen deles inn i glykolyse som bryter ned glukose til pyruvat. Under forhold med lite eller null oksygen omdannes pyruvat til etanol og CO2 i alkoholisk gjæring, eller til laktat i melkesyregjæring. Energi frigjøres som ATP gjennom substratnivå fosforylering, og redoksbalansen oppnås ved produksjon av alkohol eller syrer i fravær av oksygen.

Vekstforhold som temperatur, pH, næringsstoffer og tilgjengelig oksygen påvirker hastighet og sluttprodukter. Ofte kontrolleres prosessen ved å begrense oksygen, opprettholde optimale temperaturer og sikre tilstrekkelig nitrogen og vitaminer.

Utfallet er produkter som alkoholinnhold, CO2 og karakteristiske smaker og aromaer. Gjæringsprosesser brukes i brygge-, vin- og bakeindustrien, samt i tradisjonell fermentering av matvarer. For kvalitet og sikkerhet håndteres inokulering med rene kulturer, hygieniske forhold og temperaturkontroll.

Historisk er gjæring kjent i årtusener. Mikrobiell forståelse ble etablert på 1800-tallet med Louis Pasteur, som tydeliggjorde at gjæring er biologisk drevet. I moderne industri brukes isolerte stammer og nøyaktig kontroll for konsekvente resultater.