Im Allgemeinen ist Fermentation die Umwandlung eines Kohlenhydrats wie Zucker in eine Säure oder einen Alkohol. Genauer gesagt kann es sich auf die Verwendung von Hefe zur Umwandlung von Zucker in Alkohol oder auf die Verwendung von Bakterien zur Herstellung von Milchsäure in bestimmten Lebensmitteln beziehen. Dieser Prozess findet unter den richtigen Bedingungen in vielen verschiedenen Lebensmitteln auf natürliche Weise statt und der Mensch nutzt ihn seit vielen Jahrtausenden absichtlich.
Die frühesten Anwendungen der Fermentation waren höchstwahrscheinlich alkoholische Getränke wie Met, Wein und Bier. Diese Getränke wurden möglicherweise bereits 7,000 v. Chr. In Teilen des Nahen Ostens hergestellt. Die Fermentation von Lebensmitteln wie Milch und verschiedenen Gemüsesorten geschah wahrscheinlich einige tausend Jahre später sowohl im Nahen Osten als auch in China. Während das allgemeine Prinzip bei all diesen Getränken und Lebensmitteln gleich ist, unterscheiden sich die genauen Methoden, um es zu erreichen, und die Endergebnisse.
Bier wird hergestellt, indem man ein Getreide wie Gerste, Weizen oder Roggen nimmt, keimt und trocknet und es zu einem Brei zermahlt. Diese Maische wird dann mit heißem Wasser vermischt und eine gewisse Gärung beginnt. Nach der weiteren Behandlung wird die Flüssigkeit in ein Gefäß überführt, in dem Hefe zu der Mischung hinzugefügt wird. Diese Hefe „frisst“ den in der Maische enthaltenen Zucker und wandelt ihn in Kohlendioxid und Alkohol um. Nach einigen Wochen Gärung und einer weiteren Konditionierung ist das Bier filtrierbar und trinkfertig.
Wein wird nach einer ähnlichen Methode hergestellt, die auch eine Gärung beinhaltet. Die Trauben werden zerkleinert, um die zuckerreichen Säfte freizusetzen, die dann entweder schnell von den Schalen entfernt oder eine Zeit lang ruhen gelassen werden, um etwas von dem Geschmack, den Tanninen und der Farbe der Schalen aufzunehmen. Dann wird Hefe hinzugefügt und der Traubensaft wird einige Wochen gären gelassen, dann wird er in verschiedene Behälter umgefüllt und langsamer verarbeitet und schließlich gealtert oder in Flaschen abgefüllt.
Das Einlegen von Nahrungsmitteln wie Gurken kann erreicht werden, indem das Gemüse, das man einlegen möchte, in eine salzige Wasserlösung mit Essig getaucht wird. Bakterien bilden im Laufe der Zeit die Milchsäure, die dem Lebensmittel seinen unverwechselbaren Geschmack verleiht und hilft, es zu konservieren. Andere Lebensmittel können einfach eingelegt werden, indem man sie in Trockensalz verpackt und einen natürlichen Fermentationsprozess ablaufen lässt.
Milch kann auch kultiviert werden, und die Menschen wenden dieses Verfahren seit fast 5,000 Jahren bei Milchprodukten an. Es wird spekuliert, dass frühe Milchprodukte wie Joghurt das Ergebnis eines natürlichen Prozesses waren, der auftrat, als die Milch von Bakterien kultiviert wurde, die in Hautsäcken lebten, die zur Lagerung von Milchprodukten verwendet wurden. Joghurt wird heutzutage hergestellt, indem man Milch eine Reihe spezieller Bakterien wie L. acidophilus und L. bulgaricus zusetzt und sie auf der richtigen Temperatur hält. Die Bakterien beginnen, den Zucker in den Milchprodukten in Milchsäure umzuwandeln, und bilden schließlich das, was wir als Joghurt kennen.