käymisprosessit

Käymisprosessit ovat mikrobien ohjaamia metabolisia reaktioita, joissa hiilihydraatit pilkkoutuvat ja muuttuvat energiaksi sekä lopputuotteiksi kuten alkoholeiksi, hapoiksi ja hiilidioksidiksi. Yleisimpiä toimijoita ovat hiivasolut sekä maitohappobakteerit, mutta eri mikrobit voivat aiheuttaa erilaisia reittejä. Käymistä esiintyy sekä elintarvikkeiden tuotannossa että teollisessa biokonversiossa.

Tyypillisiä käymisprosesseja ovat alkoholikäyminen (alkoholikäyminen, etanolin ja hiilidioksidin muodostus), maitohappokäyminen (maitohappo), etikkahappokäyminen sekä propionihappokäyminen. Näitä prosesseja hyödynnetään sekä hapettomissa että osittain hapellisissa oloissa.

Prosessi alkaa yleensä glykolyysillä, jonka jälkeen pyruvaatti ohjautuu eri reitteihin riippuen mikrobin entsyymien toiminnasta. Alkoholikäymisessä pyruvaatti muunnetaan etanoliksi ja hiilidioksidiksi; maitohappokäymisessä muodostuu maitohappoa; etikkahappokäymisessä sekä propionihappokäymisessä syntyy vastaavasti etikkahappoa tai propionihappoa.

Tekijöitä, jotka vaikuttavat käymiseen, ovat lämpötila, pH, käytetty substraatti ja sen määrä, hapetusolot (anaerobinen vs. aerobinen), ravinnepitoisuus sekä kontaminaatio. Optimaaliset olosuhteet ja hyvä kulttuurihallinta varmistavat tasaiset tuotokset ja estävät haitallisen kasvun.

Käymisprosesseja sovelletaan laajasti elintarvikkeissa ja juomissa kuten leivässä, oluen ja viinin valmistuksessa sekä hapatetuissa vihanneksissa ja jogurtissa. Teollisuudessa ne mahdollistavat bioetanolin tuotannon, maitohappobakteerien ja muiden yhdisteiden tuotannon sekä bioteknologian sovellukset.

Turvallisuus ja laatu perustuvat hygienian ylläpitämiseen, kontaminaation torjuntaan ja laadunvalvontaan. Usein käytetään standardoituja tuotantokäytäntöjä (GMP) ja HACCP-järjestelmiä.