Kokie veiksniai turi įtakos fermentacijos greičiui?

1. Temperatūra:temperatūra vaidina lemiamą vaidmenį fermentacijos greičiui. Dauguma mielių ir bakterijų, dalyvaujančių fermentacijoje, turi optimalų temperatūros diapazoną, kuriame jos demonstruoja didžiausią aktyvumą. Pavyzdžiui, ideali temperatūra mielių fermentacijai gaminant alų yra 15–25 °C (59–77 °F). Virš arba žemiau šio intervalo fermentacijos greitis gali sulėtėti arba visai nutrūkti.

2. pH:fermentacijos terpės rūgštingumas arba šarmingumas gali turėti įtakos mikroorganizmų, atsakingų už fermentaciją, veiklai ir augimui. Kiekvienas mikroorganizmas turi pageidaujamą pH diapazoną optimaliam augimui ir fermentacijai. Pavyzdžiui, mielės teikia pirmenybę šiek tiek rūgščiai aplinkai, kurios pH yra nuo 4,0 iki 5,0.

3. Maistinių medžiagų prieinamumas:pagrindinių maistinių medžiagų buvimas ir prieinamumas turi įtakos fermentacijos greičiui. Mikroorganizmui reikalingos specifinės maistinės medžiagos, įskaitant cukrų, azoto šaltinius (pvz., aminorūgštis, baltymus), mineralines medžiagas (pvz., fosforą, kalį, magnį) ir vitaminus. Bet kokios svarbios maistinės medžiagos trūkumas arba trūkumas gali apriboti mikrobų augimą ir fermentacijos veiklą.

4. Substrato koncentracija:fermentuojamo substrato (pvz., cukraus) koncentracija fermentacijos terpėje turi įtakos fermentacijos greičiui. Esant didesnei substrato koncentracijai, rūgimo greitis gali padidėti iki taško, kai mikroorganizmai bus perpildyti ir fermentacijos procesas tampa neefektyvus.

5. Mikroorganizmų padermė:skirtingų mielių ir bakterijų padermių fermentacijos greitis skiriasi. Kai kurios padermės gali būti efektyvesnės fermentacijos arba geriau pritaikytos konkrečioms fermentacijos sąlygoms. Pasirinkus tinkamas štamas, galima optimizuoti norimų produktų fermentacijos greitį.

6. Deguonis:deguonies prieinamumas gali labai paveikti fermentacijos procesą. Kai kurie mikroorganizmai, pavyzdžiui, mielės, gali fermentuotis tiek su deguonimi, tiek be jo (aerobinė ir anaerobinė fermentacija). Tačiau tam tikroms bakterijoms gali prireikti specifinių deguonies sąlygų, kad būtų užtikrinta optimali fermentacija.

7. Inhibitoriai:slopinančių medžiagų buvimas gali neigiamai paveikti fermentacijos greitį. Šie inhibitoriai gali apimti tam tikrus fermentacijos terpėje esančius junginius, pavyzdžiui, apynių rūgštis gaminant alų arba antibakterinius junginius, kuriuos gamina konkuruojantys mikroorganizmai.

8. Inokuliato dydis:iš pradžių į fermentacijos terpę patekusių mikroorganizmų kiekis turi įtakos fermentacijos greičiui. Didesnis inokuliato dydis paprastai lemia greitesnį fermentacijos procesą.

Suprasdami ir valdydami šiuos veiksnius, pramonės įmonės ir asmenys gali optimizuoti fermentacijos procesus įvairioms reikmėms, pavyzdžiui, maisto ir gėrimų gamybai, farmacijos produktams, biokurui ir aplinkos biotechnologijoms.