La fermentación es un proceso metabólico que produce cambios químicos en los sustratos orgánicos mediante la acción de enzimas . En bioquímica , se define estrictamente como la extracción de energía de los carbohidratos en ausencia de oxígeno . En la producción de alimentos , puede referirse más ampliamente a cualquier proceso en el que la actividad de los microorganismos produzca un cambio deseable en un alimento o bebida. [1] La ciencia de la fermentación se conoce como zimología .
En los microorganismos, la fermentación es el medio principal de producción de trifosfato de adenosina (ATP) mediante la degradación anaeróbica de nutrientes orgánicos . Los seres humanos han utilizado la fermentación para producir alimentos y bebidas desde el Neolítico . Por ejemplo, la fermentación se utiliza para la conservación en un proceso que produce ácido láctico que se encuentra en alimentos ácidos como pepinos encurtidos , kombucha , kimchi y yogur , así como para producir bebidas alcohólicas como vino y cerveza.. La fermentación también ocurre dentro del tracto gastrointestinal de todos los animales, incluidos los humanos. [2]
A continuación se presentan algunas definiciones de fermentación. Van desde usos generales e informales hasta definiciones más científicas. [3]
Junto con la respiración aeróbica , la fermentación es un método para extraer energía de las moléculas. Este método es el único común a todas las bacterias y eucariotas . Por lo tanto, se considera la vía metabólica más antigua , adecuada para entornos primitivos, antes de la vida vegetal en la Tierra, es decir, antes del oxígeno en la atmósfera. [4] : 389
La levadura , una forma de hongo , se encuentra en casi cualquier entorno capaz de soportar microbios, desde la piel de las frutas hasta las entrañas de insectos y mamíferos y las profundidades del océano. Las levaduras convierten (descomponen) moléculas ricas en azúcar para producir etanol y dióxido de carbono. [5] [6]
Los mecanismos básicos de fermentación permanecen presentes en todas las células de organismos superiores. El músculo de los mamíferos realiza la fermentación durante los períodos de ejercicio intenso donde el suministro de oxígeno se vuelve limitado, lo que resulta en la creación de ácido láctico . [7] : 63 En los invertebrados , la fermentación también produce succinato y alanina . [8] : 141