Fermentation: Unterschied zwischen den Versionen

Die Fermentation von Lateinisch fermentum (Gärung) bezeichnet die biologische Verwertung von biologischen Material durch Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze oder auch Einzeller.

Man unterscheidet verschiedene Formen der Gärung.

Nach Pastuer wird die Fermentation als die Verstoffwechselung ohne Zufuhr von Sauerstoff, anerob, bezeichnet. Heutztage ist dies aber überholt.

Fermentation und Gärung müssen jedoch voneinander abgerenzt werden. Diese werden zwar als Synonym verwendet und definieren gleiche Vorgänge, umfassen aber verschiedene Teile oder nur bestimmte Abschnitte. Auch der volksmündliche Gebrauch ist verschieden. In der deutschen Sprache wird der Begriff Fermentation in mindestens 3 verschiedenen Bezügen verwendet:

1. Gärung in der neueren Bedeutung als biotischer Energiestoffwechsel ohne Einbeziehung von Sauerstoff
2. Veränderungen biotischen Rohmaterials, eingeleitet zur Herstellung bestimmter Produkte
3. Biotechnologisch gesteuerte Vorgänge mit oder ohne Einbeziehung von Sauerstoff.

Früher wurde die Gärung als eine Verstoffwechselung von biologischen Stoffen bezeichnet. Kennzeichned war dabei die Bildung von Fäulnisgerüchen. Heutzutage umfasst damit den mikrobiellen Abbau von organischer Stoffe mit dem Ziel der Energiegewinnung. Dabei werden jedoch keine externen Elektronenakzeptoren wie beispielsweise Sauerstoff oder Nitrat miteinbezogen.

CAVE

Die eigentliche Gärung im naturwissenschaftlichen Sinne:

Mikrobieller Abbau organischer Stoffe ohne Einbeziehung von externen Elektronenakzeptoren wie beispielsweise Sauerstoff (O₂) zum Zweck der Energiegewinnung.

Die Fermentation im wirtschaftlich-wissenschaftlichen Sinne:

Biologische Verwertung von biologischen Material durch Mikroorganismen"

1. Milchsäuregärung
2. Alkoholische Gärung
3. Propionsäuregärung
4. Buttersäuregärung
5. Ameisensäuregärung
6. 2,3-Butandiolgärung
7. Homoacetatgärung

Milchsäuregärung als wichtigste Gärungsform: Die aerobe Atmung hilft den Lebewesen bei Abwesenheit von Sauerstoff nur eine geringe Menge an Energie (ATP) zu gewinnen. Hierbei verläuft anstelle des Citratzyklus und der Atmungskette, eine unvollständige Glykolyse mit dem Produkt der Milchsäure und die Substratkettenphosphorylierung. Es kommt zur schnelle Umsetzung von Glucose, aber auch einer geringen Menge an ATP. Dieser Stoffwechselweg bietet deutliche Vorteile und hilft Organismen für eine kurze Zeit ohne Sauerstoff auszukommen (Anerobe, fakultativ anerobe Bakterien).

Lebenwesen, welche primär zur Energigewinnung, eine Gärung betreiben nennt man primäre Gärer (z.B Hefezellen, Saccharomyces sereviseae). Lebewesen, die wiederrum Produkte von primärern Gärer wiederverwenden und zu Kohlendioxid, Acetat oder Wasserstoff abbauen, werden als sekundäre Gärer bezeichnet.

• Milchsäuregärung: Muskel, anerobe Glykolyse (Azidosegefahr), Käseherstellung
• Essigsäuregärung: Acetobacteriaceae, Gewinnung von Speiseessig
• Alkoholische Gärung: Hefezellen

• Bierherstellung: Ethanolgewinnung durch Hefe
• Biotechnologie
• Biogasherstellung
• Biodieselgewinnung
• Kaffeefermentierung