การหมักเชิงอุตสาหกรรม
From Wikipedia, the free encyclopedia
การหมักเชิงอุตสาหกรรม (อังกฤษ: Industrial fermentation) เป็นการหมักจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรียและเห็ดรา ที่ทำโดยตั้งใจเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่เป็นประโยชน์ ที่สามารถใช้เป็นอาหารหรือเพื่อประโยชน์อื่น ๆ ในอุตสาหกรรม สารเคมีที่มีขายทั่วไปบางอย่าง เช่น กรดน้ำส้ม กรดซิตริก และเอทานอล ล้วนผลิตโดยวิธีการหมัก[1] ความช้าเร็วของกระบวนการหมักขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของจุลินทรีย์ เซลล์ องค์ประกอบของเซลล์ เอนไซม์ รวมทั้งอุณหภูมิและค่ากรด[2] และสำหรับการหมักบางชนิด ออกซิเจน[3] กระบวนการสกัดผลิตภัณฑ์ออกมา บ่อยครั้งต้องเพิ่มความเข้มข้นของสารละลายที่เจือจางนั้น เอนไซม์ที่ผลิตขายทั้งหมด เช่น lipase, invertase, และ rennet จะทำโดยการหมักที่ใช้จุลินทรีย์ดัดแปลงพันธุกรรม ในบางกรณี มวลชีวภาพของจุลินทรีย์นั่นแหละเป็นผลิตภัณฑ์ เช่น ยีสต์ขนมอบ (Saccharomyces cerevisiae) และแบคทีเรียที่เปลี่ยนแล็กโทสเป็นกรดแล็กติกที่ใช้ในการผลิตชีส
โดยทั่วไปแล้ว สามารถแบ่งการหมักได้ออกเป็น 4 จำพวก คือ[4]
- เพื่อผลิตมวลชีวภาพ (คือจุลินทรีย์ที่ยังมีชีวิตอยู่)
- เพื่อผลิตเมแทบอไลต์นอกเซลล์ (คือสารเคมีที่ผลิตโดยจุลินทรีย์)
- เพื่อผลิตองค์ประกอบที่อยู่ในเซลล์ (เช่นเอนไซม์หรือโปรตีนในจุลินทรีย์)
- เพื่อเปลี่ยนซับสเตรต คือสารที่ใช้เลี้ยงจุลินทรีย์เอง ที่จุลินทรีย์จะเปลี่ยนไปเป็นผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ
การหมักเพื่อผลผลิต 4 อย่างนี้ ไม่ใช่ว่าต้องทำแยกจากกันโดยสิ้นเชิง แต่เป็นการแยกเพื่อให้เข้าใจความแตกต่างของวิธีการได้ง่าย ๆ สิ่งมีชีวิตที่ใช้อาจเป็นแบคทีเรีย ยีสต์ เห็ดรา เซลล์สัตว์ หรือเซลล์พืช ซึ่งแต่ละอย่างจะมีความต้องการจำเพาะของตนเองเช่น ระดับออกซิเจน ระดับสารอาหาร และอุณหภูมิ