발효

Fermentation
기타 용도는 발효(동음이의)를 참조하십시오.
혐기성 호흡과 혼동하지 말 것.
발효 진행 중: 이산화탄소 기포가 발효 혼합물 위에 거품을 형성합니다.

발효는 효소의 작용을 통해 유기물에 화학적 변화를 일으키는 대사 과정입니다.생화학에서, 그것은 산소가 없을 때 탄수화물로부터 에너지를 추출하는 것으로 좁게 정의됩니다.식품 생산에서, 그것은 미생물의 활동이 식품 또는 음료에 바람직한 변화를 가져오는 모든 과정을 더 광범위하게 지칭할 수 있습니다.[1]발효의 과학은 자이몰로지라고 알려져 있습니다.

미생물에서 발효는 유기 영양소를 혐기적으로 분해하여 아데노신 삼인산(ATP)을 생성하는 주요 수단입니다.

신석기 시대부터 인류는 음식과 음료를 생산하기 위해 발효를 이용해 왔습니다.예를 들어, 발효는 절임 오이, 콤부차, 김치, 요구르트와 같은 신 음식에서 발견되는 젖산을 생산하는 과정과 와인, 맥주와 같은 주류를 생산하는 과정에서 보존을 위해 사용됩니다.발효는 인간을 포함한 모든 동물의 위장 내에서도 일어납니다.[2]

산업 발효는 화학물질, 바이오 연료, 효소, 단백질 및 의약품의 대규모 생산을 위해 미생물을 적용하는 과정에 사용되는 광범위한 용어입니다.

정의 및 어원

아래는 비공식적이고 일반적인 사용에서 보다 과학적인 정의에 이르는 발효에 대한 몇 가지 정의입니다.[3]

  1. 미생물을 통한 식품의 보존 방법(일반 용도)
  2. 공기와 함께 또는 공기 없이 발생하는 모든 대규모 미생물 공정(산업에서 일반적으로 사용되는 정의, 산업 발효라고도 함).
  3. 알코올 음료 또는 산성 유제품을 생산하는 모든 공정(일반 용도).
  4. 혐기성 조건에서만 일어나는 에너지 방출 대사 과정(다소 과학적).
  5. 설탕이나 다른 유기 분자로부터 에너지를 방출하고, 산소나 전자 수송 시스템을 필요로 하지 않고, 유기 분자를 최종 전자 수용체(가장 과학적인)로 사용하는 모든 대사 과정.

"발효"라는 단어는 끓이는 것을 의미하는 라틴어 동사 fervere에서 유래되었습니다.이것은 연금술에서 14세기 후반에 처음 사용되었다고 생각되지만, 넓은 의미로만 사용됩니다.1600년경까지는 현대 과학적인 의미로 사용되지 않았습니다.[citation needed]

생물학적 역할

유산소 호흡과 함께 발효는 분자로부터 에너지를 추출하는 방법입니다.이 방법은 모든 박테리아와 진핵생물에 공통적인 유일한 방법입니다.따라서 이것은 원시 환경에 적합한 가장 오래된 대사 경로로 여겨지는데, 지구상의 식물 생명체 이전, 즉 대기 중의 산소 이전입니다.[4]: 389 닉 레인은 이 제안이 발효에 의해 방출되는 에너지의 양이 적어 프리바이오틱 화학의 열역학적 원동력으로 연결될 수 없다고 비판합니다.유전자에 의해 암호화되는 발효에 관련된 효소는 프리바이오틱 화학 동안 존재할 수 없었습니다.[5]

곰팡이의 한 형태인 효모는 과일의 껍질에서부터 곤충과 포유류의 내장, 심해에 이르기까지 미생물을 지탱할 수 있는 거의 모든 환경에서 발생합니다.효모는 설탕이 풍부한 분자를 전환시켜 에탄올과 이산화탄소를 생산합니다.[6][7]

발효를 위한 기본적인 메커니즘은 고등 생물의 모든 세포에 존재합니다.포유류의 근육은 산소 공급이 제한되는 격렬한 운동 기간 동안 발효를 수행하여 젖산을 생성합니다.[8]: 63 무척추동물에서 발효는 석신산과 알라닌을 생성하기도 합니다.[9]: 141

발효성 박테리아는 소의 반추에서부터 하수 소화기, 담수 퇴적물에 이르기까지 다양한 서식지에서 메탄의 생성에 필수적인 역할을 합니다.그들은 수소, 이산화탄소, 포름산, 아세트산, 카르복실산을 생산합니다.그러면 미생물 무리가 이산화탄소와 초산염을 메탄으로 전환합니다.아세토젠 박테리아는 산을 산화시켜 더 많은 아세토젠과 수소 또는 포름산을 얻습니다.마지막으로, 아르케아 영역에 있는 메탄 생성 물질은 초산염을 메탄으로 바꿉니다.[10]

생화학개요

호기성 호흡과 진핵세포에서 가장 잘 알려진 발효 유형의 비교.[11]원 안의 숫자는 분자 내 탄소 원자의 수를 나타내고, C6는 포도당 CHO6126, C1 이산화탄소 CO입니다2.미토콘드리아 외막이 생략되었습니다.

발효는 환원된 형태의 니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오티드(NADH)를 내인성 유기 전자 수용체와 반응시킵니다.[12]일반적으로 이것은 당에서 해당과정을 거쳐 형성된 피루브산입니다.그 반응은 산화된 NAD와+ 유기 생성물을 생성하는데, 대표적인 예로 에탄올, 젖산, 수소 가스(H2)가 있으며, 종종 이산화탄소도 생성합니다.그러나, 부티르산과 아세톤과 같은 더 특이한 화합물은 발효에 의해 생성될 수 있습니다.발효 생성물은 산소를 사용하지 않으면 더 이상 대사될 수 없기 때문에 폐기물로 간주됩니다.[citation needed]

발효는 보통 혐기성 환경에서 일어납니다.O2, NADH 및 피루브산이 존재하는 경우 호흡에서 아데노신 삼인산(ATP)을 생성하는 데 사용됩니다.이것은 산화적 인산화라고 불립니다.이것은 해당과정 자체보다 훨씬 더 많은 ATP를 생성합니다.이러한 이유로 산소가 있을 때는 발효가 거의 사용되지 않습니다.그러나 풍부한 산소가 존재하는 경우에도 Saccharomyces cerevisiae와 같은 효모의 일부 균주는 당의 적절한 공급(크랩트리 효과로 알려진 현상)이 있는 한 호기성 호흡보다 발효를 선호합니다.[13]일부 발효 과정은 산소를 견딜 수 없는 의무적인 혐기성 미생물을 포함합니다.[citation needed]

효모가 맥주, 와인, 그리고 다른 알코올 음료에서 에탄올의 생산에서 발효를 수행하지만, 이것이 유일하게 가능한 것은 아닙니다: 박테리아가 잔탄 껌의 생산에서 발효를 수행합니다.[citation needed]

발효 생성물

에탄올

주요 기사:에탄올 발효

에탄올 발효에서, 하나의 포도당 분자는 두 개의 에탄올 분자와 두 개의 이산화탄소(CO2) 분자로 변환됩니다.[14][15]그것은 빵 반죽을 상승시키기 위해 사용됩니다: 이산화탄소는 거품을 형성하고, 반죽을 거품으로 확장시킵니다.[16][17]에탄올은 와인, 맥주, 주류와 같은 알코올 음료에 들어있는 중독성 물질입니다.[18]사탕수수, 옥수수, 사탕무를 포함한 사료 원료의 발효는 휘발유에 첨가되는 에탄올을 생산합니다.[19]금붕어와 잉어를 포함한 몇몇 물고기 종에서, 그것은 산소가 부족할 때 (유산 발효와 함께) 에너지를 제공합니다.[20]

발효 전에 포도당 분자는 두 개의 피루브산 분자로 분해됩니다.이 발열 반응에서 나오는 에너지는 무기 인산을 ADP에 결합시켜 ATP로 전환시키고 NAD를+ NADH로 전환시키는데 사용됩니다.피루브산은 두 개의 아세트알데히드 분자로 분해되고 두 개의 이산화탄소 분자를 노폐물로 방출합니다.아세트알데히드는 NADH의 에너지와 수소를 이용하여 에탄올로 환원되고, NADH는 NAD로+ 산화되어 사이클이 반복될 수 있습니다.반응은 피루브산 탈카복실화효소와 알코올 탈수소효소에 의해 촉매됩니다.[14]

바이오에탄올 발효의 역사

연료로서의 에탄올의 역사는 수 세기에 걸쳐 있으며 일련의 중요한 이정표로 특징지어집니다.미국 발명가인 Samuel Morey는 1826년 옥수수를 발효시킴으로써 에탄올을 처음으로 생산했습니다.그러나, 1850년대 캘리포니아 골드러시 이후에야 에탄올이 미국에서 연료로 처음 사용되었습니다.루돌프 디젤은 식물성 기름과 에탄올로 작동할 수 있는 그의 엔진을 1895년에 시연했지만, 석유 기반 디젤 엔진의 광범위한 사용은 에탄올을 연료로서 덜 인기 있게 만들었습니다.1970년대 석유 위기로 에탄올에 대한 관심이 다시 불붙었고, 브라질은 에탄올 생산과 사용의 선두주자가 되었습니다.미국은 1980년대와 1990년대에 정부의 규제로 인해 휘발유의 연료 첨가제로서 에탄올을 대규모로 생산하기 시작했습니다.오늘날 에탄올은 지속 가능하고 재생 가능한 연료 공급원으로 계속 연구되고 있으며, 연구원들은 에탄올 생산을 위한 새로운 기술과 바이오매스 공급원을 개발하고 있습니다.

  • 1826: 미국 발명가인 Samuel Morey는 옥수수를 발효시킴으로써 에탄올을 처음으로 생산했습니다.그러나 에탄올은 수년이 지난 후까지도 연료로 널리 사용되지 않았습니다. (1)
  • 1850년대: 에탄올은 캘리포니아 골드 러시 동안 미국에서 연료로 처음 사용되었습니다.에탄올은 고래 기름보다 싸기 때문에 광부들은 램프와 난로의 연료로 사용했습니다. (2)
  • 1895: 독일의 기술자 루돌프 디젤은 에탄올을 포함한 식물성 기름으로 작동하도록 설계된 그의 엔진을 시연했습니다.그러나, 석유에 의해 연료화된 디젤 엔진들의 광범위한 사용은 에탄올을 연료로서 덜 인기 있게 만들었습니다 (3)
  • 1970년대: 1970년대의 석유 위기는 연료로서의 에탄올에 대한 새로운 관심으로 이어졌습니다.브라질은 부분적으로 바이오 연료 사용을 장려한 정부 정책으로 인해 에탄올 생산과 사용에서 선두가 되었습니다. (4)
  • 1980년대~1990년대:미국은 휘발유의 연료 첨가제로서 에탄올을 대규모로 생산하기 시작했습니다.이는 1990년 배출가스 저감을 위해 에탄올 등 산소산염을 사용하도록 한 청정대기법이 통과된 데 따른 것입니다. (5)
  • 2000년대 ~ 현재:재생 가능하고 지속 가능한 연료로서 에탄올에 대한 지속적인 관심이 있어 왔습니다.연구자들은 스위치그래스, 조류 등 에탄올 생산을 위한 새로운 바이오매스 공급원을 발굴하고 발효 공정의 효율성을 높이기 위한 새로운 기술을 개발하고 있습니다. (6)

젖산

주 기사 : 젖산발효
참고 항목: 혼합 산 발효

호몰락틱 발효(젖산만 생성)는 가장 간단한 형태의 발효입니다.해당과정의[21] 피루브산은 젖산을 형성하는 단순한 산화환원 반응을 거칩니다.[22][23]전체적으로, 포도당 1분자(또는 임의의 6탄당)는 젖산 2분자로 전환됩니다.

CHO → 2 CHCHOCOH

이것은 동물의 근육에서 혈액이 산소를 공급할 수 있는 것보다 더 빨리 에너지를 필요로 할 때 발생합니다.그것은 또한 몇몇 종류의 박테리아 (예를 들어 락토바실리)와 몇몇 곰팡이에 발생합니다.요구르트에 들어 있는 젖당을 젖산으로 전환시켜 신맛을 내는 세균의 일종입니다.이러한 유산균은 최종 생성물이 대부분 젖산인 호몰락틱 발효 또는 일부 젖산이 에탄올 및 이산화탄소[22](포스포케톨레이스 경로를 통해)로 대사되는 헤테로유산 발효를 수행할 수 있습니다.

CHO → CHCHOCOH + CHOH + CO

유당이 발효될 경우(요거트나 치즈에서와 같이), 먼저 포도당과 갈락토스로 전환됩니다(둘 다 동일한 원자식을 가진 6탄당).

CHO + HO → 2 CHO

헤테로락틱 발효는 젖산 발효와 알코올 발효와 같은 다른 유형의 중간 단계에 해당합니다.젖산을 다른 것으로 전환하는 이유는 다음과 같습니다.

  • 젖산의 산성은 생물학적 과정을 방해합니다.이것은 산성에 적응되지 않은 경쟁자들을 몰아내기 때문에 발효 유기체에 이로울 수 있습니다.결과적으로, 음식은 유통기한이 더 길어질 것입니다. (애초에 음식이 의도적으로 발효되는 한 가지 이유) 그러나, 산성이 그것을 생산하는 유기체에 영향을 미치기 시작합니다.
  • 높은 농도의 젖산(발효의 최종 생성물)은 평형을 역주행시켜(르 샤틀리에 원리) 발효가 일어날 수 있는 속도를 감소시키고 성장을 둔화시킵니다.
  • 젖산이 쉽게 전환될 수 있는 에탄올은 휘발성이 있어 쉽게 빠져나가고 반응이 쉽게 진행될 수 있습니다.CO도2 생성되지만, 약산성일 뿐이며 에탄올보다 휘발성이 더 강합니다.
  • 아세트산(또 다른 전환 생성물)은 산성이며 에탄올만큼 휘발성이 없지만, 제한된 산소가 존재하는 경우 젖산에서 생성된 아세트산은 추가적인 에너지를 방출합니다.젖산보다 가벼운 분자로 주변과 수소 결합을 적게 형성하기 때문에(이러한 결합을 형성할 수 있는 그룹이 적기 때문에) 휘발성이 높고 반응이 더 빠르게 진행될 수 있습니다.
  • 프로피온산, 낙산, 그리고 더 긴 모노카르복실산이 생성되면 에탄올과 마찬가지로 섭취한 포도당당 산도가 감소하여 더 빠른 성장을 할 수 있습니다.

수소가스

주요 기사:발효수소생산

수소 가스는 NADH로부터 NAD를+ 재생하는 방법으로 여러 종류의 발효에서 생성되며, 전자는 페레독신으로 전달되고, 페레독신은 수소화효소에 의해 산화되어 H를2 생성합니다.[14]수소 가스는 수소의 농도를 낮게 유지하고 이러한 에너지가 풍부한 화합물의 생성을 선호하는 메탄가스 및 황산염 환원제의 기질이지만,[24] 그럼에도 불구하고 플라투스에서와 같이 상당히 높은 농도의 수소 가스가 형성될 수 있습니다.[citation needed]

예를 들어, 클로스트리듐 파스퇴르늄은 포도당을 부틸산염, 아세트산염, 이산화탄소, 수소 가스로 발효시킵니다.[25]초산염을 생성하는 반응은 다음과 같습니다.

CHO + 4 HO → 2 CHCOO + 2 HCO + 4 H + 4 H

다른.

다른 종류의 발효에는 혼합 산 발효, 부탄디올 발효, 부틸산염 발효, 카프로산염 발효, 아세톤-부탄올-에탄올 발효, 글리옥실산염 발효 등이 있습니다.[citation needed]

넓은 의미에서.

식품 및 산업 환경에서, 통제된 용기에서 생물이 수행하는 모든 화학적 변형은 "발효"로 명명될 수 있습니다.다음은 생화학적인 의미에서는 아니지만 더 큰 의미에서는 발효라고 불립니다.

대체단백질

자세한 정보:발효식품 목록
발효는 임파서블 버거에서 발견되는 헴 단백질을 생산하는 데 사용됩니다.

발효는 대체 단백질 공급원을 만드는 데 사용될 수 있습니다.이것은 콩과 같은 식물성 식품을 포함한 기존의 단백질 식품을 템페나 발효 두부와 같은 더 풍미 있는 형태로 변형시키는 데 일반적으로 사용됩니다.

더 현대적인 "발효"는 고기 유사체, 우유 대체물, 치즈 유사체, 그리고 달걀 대체물을 생산하는 것을 돕는 재조합 단백질을 만듭니다.다음과 같은 예가 있습니다.[26]

미오글로빈과 헤모글로빈과 같은 헴 단백질은 고기의 특징적인 질감, 맛, 색, 향을 줍니다.미오글로빈과 다리 헤모글로빈 성분은 고기 대신 통에서 나오지만 이 성질을 복제하는 데 사용될 수 있습니다.[26][27]

효소

촉매 활성을 갖는 단백질이 미생물에 의해 생성되고 분비되는 효소 생산을 위해 산업용 발효가 사용될 수 있습니다.발효 공정, 미생물 균주 공학 및 재조합 유전자 기술의 발전으로 광범위한 효소의 상업화가 가능해졌습니다.효소는 식품(유당 제거, 치즈 맛), 음료(주스 처리), 제빵(빵의 부드러움, 반죽의 조화), 동물 사료, 세제(단백질, 전분 및 지질 얼룩 제거), 섬유, 개인 관리 및 펄프 및 종이 산업과 같은 모든 종류의 산업 부문에서 사용됩니다.[28]

산업운영방식

대부분의 산업용 발효는 배치 또는 페드 배치(fed-batch) 절차를 사용하지만, 다양한 과제, 특히 멸균성 유지의 어려움을 충족시킬 수 있다면 지속적인 발효가 더 경제적일 수 있습니다.[29]

집단

일괄 처리 과정에서, 모든 성분들이 합쳐지고 더 이상의 투입 없이 반응이 진행됩니다.일괄 발효는 빵과 주류를 만들기 위해 수 천년 동안 사용되어 왔으며, 특히 과정이 잘 이해되지 않을 때는 여전히 일반적인 방법입니다.[30]: 1 그러나 발효조는 배치 사이에 고압 증기를 사용하여 멸균해야 하므로 비용이 많이 들 수 있습니다.[29]엄밀히 말하면, pH를 조절하거나 발포를 억제하기 위해 소량의 화학물질을 첨가하는 경우가 많습니다.[30]: 25

일괄 발효는 일련의 단계를 거칩니다.세포가 환경에 적응하는 지연 단계가 있고, 기하급수적으로 성장하는 단계가 있습니다.많은 영양소가 섭취되면 성장이 느려지고 비지수적으로 변하지만, 2차 대사산물(상업적으로 중요한 항생제 및 효소 포함)의 생산이 가속화됩니다.이것은 대부분의 영양소가 소비된 후에 정지된 단계를 거쳐 계속되고, 그리고 나서 세포들은 죽습니다.[30]: 25

연방준비제도

참고 항목:연방준비제도 문화

Fed-batch 발효는 발효 중에 성분의 일부가 첨가되는 일괄 발효의 한 변형입니다.이를 통해 공정의 단계를 보다 효과적으로 제어할 수 있습니다.특히, 비지수적 성장 단계에서 제한된 양의 영양소를 첨가함으로써 2차 대사산물의 생산을 증가시킬 수 있습니다.Fed-batch 작업은 종종 배치 작업 사이에 끼어 있습니다.[30]: 1 [31]

열다.

오염에 견딜 수 있는 다양한 개방 발효 방법을 사용하면 배치 간 발효기를 살균하는 데 드는 높은 비용을 피할 수 있습니다.하나는 자연스럽게 진화된 혼합 문화를 사용하는 것입니다.혼합 모집단이 다양한 폐기물에 적응할 수 있기 때문에 폐수 처리에서 특히 선호됩니다.열친화성 박테리아는 약 섭씨 50도의 온도에서 젖산을 생성할 수 있으며, 이는 미생물 오염을 방지하기에 충분합니다. 그리고 에탄올은 70도의 온도에서 생성되었습니다.이는 끓는점(78°C) 바로 밑에 있어 추출이 용이합니다.호염성 박테리아는 초염수 상태에서 바이오플라스틱을 생산할 수 있습니다.고체 발효는 고체 기질에 소량의 물을 첨가합니다; 그것은 맛, 효소, 유기산을 생산하기 위해 식품 산업에서 널리 사용됩니다.[29]

계속되는

연속발효에서는 기질이 투입되고 최종 생성물이 연속적으로 제거됩니다.[29]영양 수준을 일정하게 유지하는 체모스탯, 세포 질량을 일정하게 유지하는 탁도스탯, 그리고 세포가 배출구에서 입구로 재활용되는 동안 배양액이 튜브를 통해 일정하게 흐르는 플러그 플로우 반응기의 세 가지 종류가 있습니다.[31]공정이 잘 진행되면 공급 및 배출물의 흐름이 안정적으로 유지되며 반복적으로 배치를 설정하는 비용을 피할 수 있습니다.또한 지수 성장 단계를 연장시킬 수 있고 지속적으로 제거함으로써 반응을 저해하는 부산물을 방지할 수 있습니다.그러나 안정된 상태를 유지하고 오염을 피하기 어렵고 설계가 복잡한 경향이 있습니다.[29]일반적으로 발효조는 배치 프로세서보다 더 경제적이기 위해서는 500시간 이상 작동해야 합니다.[31]

발효 사용이력

주요 기사:식품가공에서의 발효

발효, 특히 음료에 대한 사용은 신석기 시대부터 존재해 왔으며 기원전 7000년부터 기원전 6600년까지 중국 자후에서,[32] 기원전 5000년 인도에서, 아유르베다는 많은 약용 포도주, 조지아에서 기원전 6000년,[33] 고대 이집트에서 기원전 3150년,[34] 바빌론에서 기원전 3000년,[35] 히스패닉 이전의 멕시코에서 기원전 2000년,[35] 수단에서 기원전 1500년을 언급하고 있습니다.[36]발효 음식은 유대교와 기독교에서 종교적인 의미를 갖습니다.발트해의 신 루구티스는 발효작용제로 숭배되었습니다.[37][38]연금술에서 발효("putrefaction")는 염소자리 ♑ ︎로 상징됩니다.

루이스 파스퇴르의 연구실.

1837년 샤를 카냐르 드 라 투르, 테오도르 슈반, 프리드리히 트라우고트 쿠칭은 현미경 조사의 결과 효모가 싹을 틔움으로써 번식하는 살아있는 유기체라는 결론을 내린 논문을 독립적으로 발표했습니다.[39][40]: 6 슈완은 포도즙을 끓여 효모를 죽였고, 새로운 효모가 첨가되기 전에는 발효가 일어나지 않는다는 것을 발견했습니다.그러나 Antoine Lavoisier를 포함한 많은 화학자들은 발효를 단순한 화학 반응으로 계속 보았고 생물체가 관여할 수 있다는 개념을 거부했습니다.이것은 활력주의로의 회귀로 보여졌고 유스터스 폰 리빅과 프리드리히 뵐러에 의해 익명의 출판물에 풍자되었습니다.[4]: 108–109

전환점은 1850년대와 1860년대 동안 루이스 파스퇴르(1822–1895)가 슈반의 실험을 반복하고 일련의 연구에서 발효가 생물체에 의해 시작된다는 것을 보여주었을 때 왔습니다.[23][40]: 6 1857년, 파스퇴르는 젖산 발효가 생물체에 의해 일어난다는 것을 보여주었습니다.[41]1860년에, 그는 이전에는 단지 화학적인 변화로 생각되었던 과정인 우유에 박테리아가 어떻게 시큼함을 유발하는지를 증명했습니다.음식물의 부패에서 미생물의 역할을 규명한 그의 연구는 저온 살균의 과정으로 이어졌습니다.[42]

1877년, 프랑스 양조 산업을 개선하기 위해 일하면서, 파스퇴르는 발효에 관한 그의 유명한 논문인 "Etudes sur la Bière"를 출판했고, 이것은 1879년에 "발효에 관한 연구"로 영어로 번역되었습니다.[43]그는 발효를 (잘못된) "공기가 없는 삶"으로 정의했지만, 특정 유형의 미생물이 특정 유형의 발효와 특정 최종 생성물을 어떻게 일으키는지 정확하게 보여주었습니다.[44][citation needed]

살아있는 미생물의 작용으로 인한 발효를 보여주는 것은 획기적인 것이었지만, 발효의 기본적인 특성을 설명하지도 않았고, 항상 존재하는 것으로 보이는 미생물에 의해 발생한다는 것을 증명하지도 않았습니다.파스퇴르를 포함한 많은 과학자들은 효모로부터 발효효소를 추출하려고 시도했지만 성공하지 못했습니다.[44]

성공은 1897년 독일의 화학자 에두아르트 뷰크너가 효모를 갈아서 그로부터 주스를 추출한 후, 놀랍게도 이 "죽은" 액체가 설탕 용액을 발효시켜 이산화탄소와 알코올을 살아있는 효모와 매우 유사하게 형성한다는 것을 발견했습니다.[45]

뷰크너의 결과는 생화학의 탄생을 알리는 것으로 여겨집니다."조직화되지 않은 발효물"은 조직화된 발효물과 똑같이 행동했습니다.그 때부터 효소라는 용어는 모든 발효에 적용되기 시작했습니다.발효는 미생물에 의해 생성되는 효소에 의해 일어난다는 것을 알게 되었습니다.[46]1907년 뷰크너는 그의 업적으로 노벨 화학상을 수상했습니다.[47]

미생물학과 발효 기술의 발전은 현재까지 꾸준히 계속되고 있습니다.예를 들어, 1930년대에 미생물이 물리적, 화학적 처리와 함께 변형되어 더 높은 수율, 더 빠른 성장, 더 적은 산소에 대한 내성, 그리고 더 농축된 배지를 사용할 수 있다는 것이 발견되었습니다.[48][49]균주 선택과 교배도 발달하여 대부분의 현대 식품 발효에 영향을 미쳤습니다.[citation needed]

1930년대 이후

발효 분야는 식품과 음료에서부터 산업용 화학물질과 의약품에 이르기까지 광범위한 소비재 생산에 매우 중요합니다.고대 문명에서 초기에 시작된 이래로 발효의 사용은 계속 진화하고 확대되어 왔으며, 새로운 기술과 기술이 제품의 품질, 수율 및 효율성의 진보를 이끌어냈습니다.1930년대 이후 발효 기술에서 많은 중요한 발전이 이루어졌는데, 그 중에는 항생제와 효소와 같은 고부가가치 제품을 생산하는 새로운 공정의 개발, 벌크 화학물질 생산에 있어서 발효의 중요성의 증가,그리고 기능성 식품과 영양제의 생산을 위한 발효의 사용에 대한 증가하는 관심.

1950년대와 1960년대에는 고정화된 세포와 효소의 사용과 같은 새로운 발효 기술의 발전이 이루어졌는데, 이것은 발효 과정에 대한 더 정확한 통제를 가능하게 했고, 항생제와 효소와 같은 고부가가치 제품의 생산을 증가시켰습니다.1970년대와 1980년대에 발효는 에탄올, 젖산, 시트르산과 같은 벌크 화학물질의 생산에 점점 더 중요해졌습니다.이것은 새로운 발효 기술의 개발과 수확량을 향상시키고 생산 비용을 줄이기 위한 유전자 조작 미생물의 사용으로 이어졌습니다.1990년대와 2000년대에는 기본적인 영양 섭취를 넘어 잠재적인 건강상의 이점이 있는 기능성 식품과 영양제의 생산을 위한 발효의 사용에 대한 관심이 증가했습니다.이것은 새로운 발효 과정의 개발과 프로바이오틱스와 다른 기능적인 재료들의 사용으로 이어졌습니다.

1930년 이후의 시기에는 산업적 목적을 위한 발효의 사용이 크게 발전하여 현재 전 세계에서 소비되는 다양한 발효 제품이 생산되었습니다.

참고 항목

위키소스에는 1911년 브리태니커 백과사전 æ디아 기사 "발효"의 본문이 있습니다.

참고문헌

  1. ^ Hui, Y. H. (2004). Handbook of vegetable preservation and processing. New York: M. Dekker. p. 180. ISBN 978-0-8247-4301-7. OCLC 52942889.
  2. ^ Bowen, Richard. "Microbial Fermentation". Hypertexts for biological sciences. Colorado State University. Retrieved 29 April 2018.
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