Промышленное брожение — это тот же процесс, который используют домашние пекари при добавлении дрожжей к хлебу, но на гораздо большего масштаба. Эта процедура превращает определенные материалы в полезные продукты с помощью микроорганизмов, углерода, азот, кислород и источник энергии для усилить ферментацию. Обычно это делается для пищевых продуктов, но промышленная ферментация также применяется в фармацевтической промышленности и при очистке сточных вод. Самая большая разница между обычной ферментацией и промышленной разновидностью заключается в том, что для производства крупномасштабной ферментации используются большие ферментеры.
Ферментация, будь то бытовая или промышленная ферментация, представляет собой акт окисления органических соединений с образованием нового компонента. Для создания такого эффекта должны присутствовать несколько природных элементов. Для ферментации требуется источник углерода, такой как сахар; источник азота, такой как белок или нитраты; кислород; и источник энергии, такой как тепло или давление. Когда они объединяются, естественный процесс ферментации расщепляет компоненты материалов и превращает их во что-то полезное.
Промышленное брожение для пищевых продуктов — одно из наиболее очевидных применений ферментации. Все спирты требуют брожения для развития спирта. Сыр требует, чтобы молочные продукты были выдержаны и ферментированы, прежде чем они приобретут свойства сыра. Существует также много применений для выпечки, например, для приготовления большинства видов хлеба, которые также требуют ферментации.
Фармацевтическая промышленность требует ферментации для создания многих лекарств. Например, все антибиотики на основе пенициллина требуют ферментации пенициллина, чтобы сделать антибиотик эффективным. То же самое относится и к искусственным гормонам, таким как инсулин и медицинские стероиды, а также к витаминам и аминокислотам в протеиновых батончиках.
При удалении сточных вод используется промышленная ферментация путем разложения твердых сточных вод на безвредные материалы, которые можно использовать в качестве удобрения. Бактерии попадают в сточные воды и начинают их разъедать до тех пор, пока сточные воды не станут растворимыми и безвредными. Несмотря на свою эффективность, ферментация сточных вод занимает много времени.
При сравнении промышленной ферментации с другими формами ферментации разница очень мала, потому что в обеих используются одни и те же биологические процессы. Чаще всего для ферментации в промышленных масштабах используется машина, называемая ферментером, которая достаточно велика, чтобы вместить большое количество компонентов. Эти машины предназначены для хранения материалов в правильных условиях, обеспечивающих непрерывную ферментацию. Ферментеры чаще всего используются при фармацевтической ферментации, но и при хлебопекарной ферментации также используется оборудование.