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Fermentation


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Begriff und Abgrenzung

Werden organische Stoffe durch Mikroben und Enzyme zersetzt und in neue Verbindungen umgewandelt, spricht man von Fermentation.

Lexikon_Fermentation_Beitragsbild.jpg

Der Ursprung des Begriffs Fermentation liegt im Lateinischen: Als „fermentum“ wurde ursprünglich etwas Quellendes oder Aufwallendes bezeichnet, es steht aber auch für Gärung oder Sauerteig.

Fermentation ist nach heutiger Definition kein Synonym für Gärung, auch wenn es im allgemeinen Sprachgebrauch häufig als solches verwendet wird. Gärung läuft ausschließlich anaerob ab, also unter Ausschluss von Luftsauerstoff. Zur Fermentation zählen aber auch teilweise oder vollständig aerobe Vorgänge, bei denen der Sauerstoff nicht ausgeschlossen ist.

Die Essigsäuregärung zum Beispiel trägt zwar den Begriff Gärung im Namen. Es handelt sich aber um einen, auch oxidative Gärung genannten, aeroben Vorgang.

Die genaue Abgrenzung des Begriffs Fermentation hängt auch von der wissenschaftlichen Disziplin – Biologie, Biochemie, Biotechnologie – ab, in welcher der Begriff verwendet wird.

Lexikon_Erforschung-Fermentation_Beitragsbild.jpg

Erforschung der Fermentation

Bei der Verarbeitung von Lebensmitteln spielt Fermentation seit Jahrtausenden eine große Rolle.

Die zugrunde liegenden mikrobiellen Vorgänge waren den Menschen bis in die Neuzeit zwar nicht bekannt.

Doch man wusste, was zu tun war, um Lebensmittel zu fermentieren und welche Vorteile – Konservierung, Nährstoffversorgung – sich daraus ergeben.

Im 17. Jahrhundert wurden die Unterschiede verschiedener Gärungsprozesse entdeckt und beschrieben. Im 19. Jahrhundert erforschten zahlreiche Wissenschaftler weitere Grundlagen zum Verständnis der Fermentation; der breiten Öffentlichkeit dürften vor allem die Theorien Louis Pasteurs und Justus von Liebigs bekannt sein.

Während Justus von Liebig die Ansicht vertrat, Gärung sei ein abiotisch ausgelöster Prozess, glaubte Louis Pasteur beweisen zu können, dass für eine Gärung Mikroorganismen nötig seien und definierte Fermentation als „Leben ohne Luft“. Heute weiß man, dass beide Varianten möglich sind und Fermentation nicht nur Gärung, sondern auch alle technischen Bioreaktionen umfasst.

Lexikon_Fermentation-Lebensmittel-Maniok_Beitragsbild.jpg

Fermentation von Lebensmitteln

Fermentierte Lebensmittel sind einerseits monatelang haltbar. Andererseits kommt die Fermentation ohne Hitze aus, wodurch Nährstoffe wie Vitamine weitgehend erhalten bleiben.

Dadurch sind diese Nährstoffe ganzjährig verfügbar, einige Vitamine entstehen sogar erst bei der Fermentation.

Manche Pflanzen wären außerdem ohne Fermentation gar nicht essbar. Die Wurzelknolle der Maniok-Pflanze z.B. ist in vielen (sub)tropischen Ländern eine wichtige Kalorienquelle. Die meisten Maniok-Sorten enthalten allerdings Blausäure. Eine Möglichkeit, Maniok essbar zu machen, ist die Fermentation.

Fermentierte Lebensmittel werden heute vor allem genutzt, weil die Fermentation ihnen einen besonderen Geschmack verleiht. Außerdem gelten sie aufgrund der enthaltenen Vitamine, Ballaststoffe, Milchsäurebakterien etc. als gesund.

In den Ausgangsstoffen enthaltener Zucker (z.B. bei Obst) wird während der Fermentation z.T. umgebaut, so dass fermentierte Lebensmittel i.d.R. mit weniger Zucker und damit auch mit weniger Kalorien aufwarten können. Darüber hinaus ist Fermentiertes für viele Menschen besser verträglich.

Im Haushalt stellt man meist milchsauer fermentierte Lebensmittel aus Gemüse her. Dafür werden keine von außen zugeführte „Startkulturen“ verwendet, da sich die benötigten Milchsäurebakterien bereits auf der Oberfläche des Gemüses befinden.

Lexikon_Industriell-techn-Fermentation_Beitragsbild.jpg

Industriell-technische Fermentation

Fermentierte Lebensmittel werden auch industriell hergestellt. Oft tötet man dabei die Mikroorganismen auf den Grundzutaten ab, um im Anschluss speziell gezüchtete Bakterien oder Hefen hinzuzufügen.

Das soll den Vorgang der Fermentation berechenbarer und wirtschaftlicher machen. 

Schonendere Verfahren sind aufwendiger und beanspruchen mehr Zeit, derart hergestellte Produkte sind daher in der Regel teurer.

Hauptsächlich wird die technische Fermentation aber in verschiedenen Bereichen der Biotechnologie eingesetzt. Man produziert

  • Säuren wie Essigsäure und Zitronensäure z.B. für die industrielle Verwendung
  • pharmazeutische Produkte, z.B. Insulin, Hyaluronsäure oder Antibiotika
  • Biogas z.B. zur Erzeugung von Energie
  • Bioethanol z.B. als Treibstoff für Kraftfahrzeuge
  • u.v.m.

 

Quellen: duden.de, Ferment https://www.duden.de/rechtschreibung/Ferment , aufgerufen im Internet am 16.12.2021 | quarks.de, Fermentieren: Hipster-Trend oder richtig gesund? https://www.quarks.de/gesundheit/ernaehrung/fermentieren-hipster-trend-oder-richtig-gesund/ , aufgerufen im Internet am 16.12.2021 | chemie.de, Fermentation https://www.chemie.de/lexikon/Fermentation.html , aufgerufen im Internet am 16.12.2021 | gesundheitsinformation.de, Fermentation https://www.gesundheitsinformation.de/glossar/fermentation.html , aufgerufen im Internet am 16.12.2021

© Bilder: KMNPhoto - shutterstock 



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