Fermentaatio on orgaanisten aineiden (raaka-aineiden tai tuotteiden) biokemiallista käsittelyä entsyymien (proteiinikatalyyttien) avulla tai mikro- organismien vaikutuksen alaisena . Entsyymejä voivat tuottaa mikro-organismit tai ne voivat sisältyä itse raaka-aineeseen (esimerkiksi teelehtien fermentoinnin yhteydessä) [1] . Kun orgaanisia aineita käsitellään anaerobisesti mikro-organismien kanssa, käymistä kutsutaan käymiseksi (erityistapaus käymisestä). Käyminen käsittää myös aineiden prosessoinnin yksittäisillä entsyymeillä ja entsyymikomplekseilla [2] . Fermentaatio voi olla joko anaerobista tai aerobista [3] .
Fermentaatio tapahtuu yleensä elävässä solussa. Käyminen sekoitetaan usein käymiseen , ja se on vain yksinkertaisempi osa monista monimutkaisista käymisprosesseista. Esimerkiksi käymisen seurauksena hiiva lisääntyy , ja hiivan tuottamien entsyymien vaikutuksesta sokeri muuttuu alkoholiksi .
Historiallisesti vanhin käymismenetelmä on panimo . Viljan jyvät sisältävät liukenematonta, vaikeasti sulavaa tärkkelystä. Tämä tekee jyvät suojassa monilta bakteereilta erittäin pitkäksi aikaa, mutta samalla tärkkelys ei ole itse verson saatavilla. Mutta kasvava verso tuottaa entsyymejä, jotka muuttavat tärkkelyksen helposti liukenevaksi ja sulavaksi glukoosiksi. Panimossa jyvät idätetään erityisesti ja maltaiden optimaalisella valmistushetkellä , kun entsyymipitoisuus on korkea, alkio kuolee kuumentamalla. Entsyymi jatkaa tärkkelyksen muuntamista sokeriksi, jota käytetään jatkokäymiseen. Tällainen entsyymi on amylaasi , joka muuttaa tärkkelyksen maltoosiksi . Amylaasia löytyy myös syljestä, minkä ansiosta pitkään pureskeltava riisi tai peruna saa makean jälkimaun.
Toinen ikivanha käymismenetelmä on juuston valmistus . Maidon koaguloimiseen käytetään erilaisia pepsiinejä , ennen vanhaan vain juoksetetta, myöhemmin erilaisia analogeja, jotka koaguloivat maidon pääproteiinia - kaseiinia .