La fermentazione industriale è lo stesso processo che i fornai domestici usano quando applicano il lievito al pane, ma su scala molto più ampia. Questa procedura fermenta alcuni materiali in prodotti utili utilizzando microrganismi, carbonio, azoto, ossigeno e una fonte di energia per alimentare la fermentazione. Questo è comunemente fatto per i prodotti alimentari, ma la fermentazione industriale viene eseguita anche nell’industria farmaceutica e nello smaltimento delle acque reflue. La più grande differenza tra la fermentazione regolare e la varietà industriale è che i grandi fermentatori vengono utilizzati per produrre fermentazioni su larga scala.
La fermentazione, sia domestica che industriale, è l’atto di ossidare i composti organici per produrre un nuovo componente. Per creare questo effetto devono essere presenti diversi elementi naturali. La fermentazione richiede una fonte di carbonio, come lo zucchero; una fonte di azoto, come proteine o nitrati; ossigeno; e una fonte di energia come calore o pressione. Quando questi si combinano, il processo di fermentazione naturale scompone i componenti dei materiali e li trasforma in qualcosa di utile.
La fermentazione industriale per il cibo è uno degli usi più ovvi della fermentazione. Tutti gli alcoli richiedono la fermentazione per lo sviluppo dell’alcol. Il formaggio richiede che i prodotti lattiero-caseari siano stagionati e fermentati prima di assumere le proprietà del formaggio. Ci sono anche molte applicazioni di cottura, come fare la maggior parte dei pani, che richiedono anche la fermentazione.
L’industria farmaceutica richiede la fermentazione per la creazione di molti farmaci. Ad esempio, tutti gli antibiotici a base di penicillina richiedono la fermentazione della penicillina per rendere efficace l’antibiotico. Lo stesso vale per gli ormoni ingegnerizzati come l’insulina e gli steroidi medici e le vitamine e gli amminoacidi nelle barrette proteiche.
Lo smaltimento delle acque reflue utilizza la fermentazione industriale scomponendo le acque reflue solide in materiali innocui che possono essere utilizzati come fertilizzante. I batteri vengono introdotti nelle acque reflue e iniziano a divorarle fino a quando le acque reflue non sono solubili e innocue. Sebbene efficace, la fermentazione delle acque reflue richiede molto tempo.
Quando si confronta la fermentazione industriale con altre forme di fermentazione, c’è poca differenza, perché entrambe utilizzano gli stessi processi biologici. Più comunemente, la fermentazione su scala industriale utilizza una macchina chiamata fermentatore, che è abbastanza grande da contenere grandi quantità di componenti. Queste macchine sono realizzate per mantenere i materiali nelle condizioni corrette per garantire una fermentazione continua. I fermentatori sono usati più spesso con la fermentazione farmaceutica, ma anche la fermentazione della panificazione utilizza l’attrezzatura.