Fermentacija je pojam latinskog porekla, nastao od latinske reči fermentatio / fermentum, koja u bukvalnom prevodu znači – kvasac. Fermentacija podrazumeva specifičan proces vrenja i u najvećoj meri se koristi u proizvodnji i očuvanju hrane, odnosno u prehranbenoj industriji.
Zimologija predstavlja nauku koja se bavi procesom fermentacije.
Hemija fermentaciju objašnjava kao proces rastvaranja organskih supstanci u jednostavnija jedinjenja, odnosno kao proces alkoholnog vrenja, pomoću koga se proizvode različite vrste alkoholnih pića. Na primer, za fermentaciju piva se koriste voda, kvasac i šećer sa tačno određenom temperaturom, sa kojom se dobija 15 % čistog alkoholnog ostatka, obzirom na to da se ovim procesom izdvaja i proizvodi etanol i ugljen – dioksid.
U celokupnoj biotehnologiji, fermentacija se dobija dodavanjem neophodnih enzima, bakterija ili gljivica, jer njihovim delovanjem dolazi do fermentacije, dok se u industriji koriste veštački napravljene kulture mikroorganizama sa ciljem lakšeg kontrolisanja procesa.
Definicija fermentacije istu objašnjava kao anaerobni metabolizam u kojem degradiraju prirodni molekuli kao što je šećer glukoze i ona ne otpušta svu energiju molekula koja postoji, već otpušta taman onoliko energije koliko je potrebno da bi započeo proces glikolize.
Procesom fermentacije se dobija laktat, acetalna kiselina i etanol. Biološki sastav fermentacije, prvi je potvrdio Paster koji je tvrdio da je za sintezu nove ćelijske supstance, mikrooganizmima potrebna slobodna hemijska energija koja se dobija procesom fermentacije prilikom transformacije proizvoda šećera koji oksidišu uz oslobađanje hemijske energije.
Jedan od najstarijih tehnoloških procesa konzerviranja namirnica predstavlja fermentacija hrane, koja obuhvata kompleksnu transformaciju organskih namirnica uz katalitičku aktivnost enzima mikroorganizama, pomoću koje nastaju nove namirnice, kao što su na primer – alkohol, mlečna kiselina, sirće, vitamini, arome i slično.
Što se tiče fermentacije mleka, proces obuhvata dva paralelna procesa, od kojih je jedan prevođenje laktoze u mlečnu kiselinu, a drugi podrazumeva koagulisanje proteina i formiranje strukture fermentisanog proizvoda.
Ovakvim postupkom dobijaju se razni fermentisani proizvodi, kao što su – jogurt, kiselo mleko, kisela pavlaka, kefir i slično. Za fermentaciju se takođe koristi poseban aparat za određivanje sposobnosti vrenja kod brašna i ovaj aparat se naziva – fermentograf.
Fermentacija vina
Fermentacija vina predstavlja prirodan proces transformacije šećera koje grožđe sadrži u alkohol, pri čemu se oslobađa ugljen – dioksid i temperatura, što čini sporedni efekat pomenutog procesa.
Fermentacija vina se može obavljati na više načina, a ti načini zavise od stila koje je vinar izabrao. Proces se može obavljati u drvenim hrastovim posudama, betonskim kontejnerima i najčešće u posudama od nerđajućeg čelika. U posudu za fermentaciju vina se stavlja tzv. šira.
Sam proces fermentacije vina se obavlja pomoću kvasca, a postoje dva tipa kvasca: divlji i laboratorijski napravljeni. Šira po pravilu treba da ima oko 25 % prirodnog šećera, a ukoliko ne poseduje dovoljnu količinu šećera, radi se tzv. proces šaptalizacije (dodavanja šećera).
Što se tiče belih vina, proces fermentacije traje od nekoliko dana do nekoliko nedelja, a zavisi od toga kakvo se vino želi, kog stila. Kvalitetnija je duža fermentacija na nižoj temperaturi, iz razloga što zadržava dosta sortnih aroma i materija, dok kraća fermentacija na većoj temperaturi stvara više tela, ali ne poseduje dovoljno arome (one se gube).
Kada se fermentacija završi, vino se pretače u druge sudove sa ciljem oslobađanja mrtvog kvasca.
Malolaktička fermentacija vina predstavlja bezalkoholnu fermentaciju u kojoj se na primer jabučna kiselina fermentuje u mlečnu kiselinu. Ovakva fermentacija se najčešće koristi kod Šardonea i crvenih vina. Ovim proces dobija se kremastije vino.