Len men la qua trinh trao đoi chat tao ra thay đoi hoa hoc o chat huu co thong qua hoat đong cua enzym. O bo mon hoa sinh, len men đuoc nhieu nguoi đinh nghia la chiet tach nang luong tu carbohydrat trong đieu kien thieu oxy. Trong che bien thuc pham, no co the lien quan toi bat ki qua trinh ma hoat đong cua vi sinh vat đem lai thay đoi theo mong muon voi thuc pham hoac đo uong. Nganh khoa hoc len men đuoc goi la men hoc (zymology).
O vi sinh vat, len men la phuong tien chinh đe san xuat adenosine triphosphate (ATP) bang cach phan huy chat dinh duong huu co trong đieu kien ki khi.
Con nguoi đa ung dung len men đe san xuat thuc pham va đo uong tu thoi đai đo đa moi. Vi du, len men đuoc ung dung đe bao quan trong qua trinh tao acid lactic co o nhung thuc pham chua nhu dua chuot muoi, nam thuy sam, kimchi va sua chua, cung nhu san xuat đo uong co con nhu ruou vang va bia. Len men cung dien ra ben trong ong da day ruot cua moi loai đong vat, ke ca con nguoi.
Len men cong nghiep la mot thuat ngu khai quat hon dung đe chi qua trinh ung dung vi sinh vat nham san xuat hoa chat, nhien lieu sinh hoc, enzym, protein va duoc pham voi quy mo lon.


Đinh nghia va tu nguyen hoc Duoi đay la mot vai đinh nghia ve len men tu muc đo dung thong thuong, thong dung cho đen đinh nghia sau ve khoa hoc hon.

Phuong phap bao quan thuc pham thong qua vi sinh vat (thong dung).
Bat ki qua trinh vi sinh vat quy mo lon nao dien ra ma khong co/co khong khi (đinh nghia pho bien đuoc dung trong cong nghiep, đuoc goi la len men cong nghiep).
Bat ki qua trinh nao san xuat đo uong co con hoac che pham sua co acid (thong dung).
Bat ki qua trinh trao đoi chat giai phong nang luong nao dien chi duoi đieu kien ki khi (hoi khoa hoc mot chut).
Bat ki qua trinh trao đoi chat nao giai phong nang luong tu phan tu đuong hoac huu co khac, khong can co oxy hoac he thong van chuyen electron, va su dung phan tu huu co lam chat nhan electron cuoi cung (giau tinh khoa hoc nhat).


Vai tro sinh hoc Cung voi ho hap hieu khi, len men la phuong phap chiet tach nang luong tu phan tu. Đay la phuong phap pho bien duy nhat đoi voi moi vi khuan va sinh vat nhan thuc. Do đo no đuoc xem la con đuong trao đoi chat lau đoi nhat, phu hop voi moi truong nguyen sinh – truoc khi co su song cua thuc vat tren Trai Đat, hay la truoc khi co oxy trong khi quyen. Nick Lane phe phan đe xuat nay vi so nang luong giai phong tu len men la nho, chang the gay ra nhiet đong luc hoc cua hoa tien sinh hoc. Cac enzym tham gia vao len men (đuoc gen ma hoa) khong the ton tai trong hoa tien sinh hoc. Ngoai ra, ong luu y rang điem khac biet giua qua trinh len men o co khuan va vi khuan chi ra rang len men duong nhu đa tien hoa sau, đoc lap phat trien o ca  cac dang song nguyen thuy.
Nam men (mot dang nam) xuat hien o hau het moi moi truong co kha nang ho tro vi sinh vat, tu vo trai cay đen ruot con trung va đong vat co vu, cho đen vung bien sau. Nam men chuyen đoi (phan huy) phan tu giau đuong đe tao ra ethanol va carbon dioxide.
Co che co ban cua len men van co mat o moi te bao cua sinh vat bac cao. Co cua đong vat co vu tien hanh len men trong thoi gian thuc hanh cuong đo cao, khi ma nguon cap oxy bi han che, dan toi ra đoi acid lactic. O đong vat khong xuong song, len men con tao ra succinic va alanin.
Vi khuan len men đong vai tro thiet yeu trong khau san xuat methan o cac sinh canh tu da co cua gia suc toi be phan huy nuoc thai va tram tich nuoc ngot. Chung tao ra hydro, carbon dioxide, format, acetat va acid carboxylic. Roi nhom vi sinh vat chuyen đoi carbon dioxide va acetat thanh methane. Vi khuan acetogenic đa oxy hoa cac acid, thu đuoc nhieu acetat va hydro hoac format hon. Cuoi cung, methanogen (o vuc co khuan) chuyen đoi acetat thanh methan.


Tong quan sinh hoc Len men phan ung voi dang hoa khu cua nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) bang chat nhan electron huu co va noi sinh. Thong thuong đay la acid pyruvic đuoc tao nen tu đuong thong qua đuong phan. Phan ung tao ra NAD+ bi oxy hoa va mot san pham huu co, cac vi du đien hinh la ethanol, acid lactic va khi hydro (H2), va thuong tinh ca carbon dioxide. Tuy nhien, cac hop chat la hon co the do len men tao ra, vi du nhu acid butyric va aceton. San pham len men bi xem la chat thai, vi chung khong the chuyen hoa them nua trong đieu thieu oxy.
Len men thuong dien ra o moi truong ki khi. Trong đieu kien co O2, NADH va pyruvate đuoc dung đe tao ra adenosine triphosphate (ATP) trong ho hap. Đay đuoc goi la phosphoryl hoa oxy hoa. Khau nay tao nhieu ATP hon so voi chi rieng đuong phan. Vi ly do đo, len men hiem khi đuoc dung trong đieu kien co oxy. Tuy nhien, ngay ca trong đieu kien doi dao oxy, mot vai chung nam men nhu Saccharomyces cerevisiae ua len men hon la ho hap hieu khi, mien la co đuong cung cap đuong đay đu (hien tuong đuoc goi la hieu ung Crabtree). Mot vai qua trinh len men lien quan đen sinh vat ki khi bat buoc.


San pham len men = Ethanol =

O len men ethanol, mot phan tu glucose đuoc chuyen đoi thanh hai phan tu ethanol va hai phan tu carbon dioxide (CO2). No đuoc dung đe lam no bot banh mi: carbon dioxide tao bong bong, lam bot no thanh bot. Ethanol la chat gay say o đo uong co con nhu ruou vang, bia va ruou manh. Len men o nguyen lieu tho (gom mia, ngo va cu cai đuong) tao ra ethanol roi no đuoc bo sung vao xang. O mot vai loai ca, ke ca ca vang va ca chep, no cap nang luong trong đieu kien khan hiem oxy (cung voi len men acid lactic).
Truoc khi len men, mot phan tu glucose phan giai thanh hai phan tu pyruvic (đuong phan). Nang luong tu phan ung toa nhiet nay đuoc dung đe lien ket phosphat vo co voi ADP, chuyen đoi no thanh ATP, va chuyen đoi NAD+ thanh NADH. Pyruvic phan giai thanh hai phan tu acetaldehyde va giai phong hai phan tu carbon dioxide duoi dang chat thai. Acetaldehyde bi khu thanh ethanol nho su dung nang luong va hydro tu NADH, con NADH bi oxy hoa thanh NAD+ đe cho chu trinh ay co the lap lai. Phan ung do cac enzym pyruvic decarboxylase va alcohol dehydrogenase xuc tac.


= Acid lactic =

Len men homolactic (chi tao ra acid lactic) la loai len men đon gian nhat. Pyruvic tu đuong phan trai qua phan ung oxy hoa khu đon gian, tao nen acid lactic. Nhin chung, mot phan tu glucose (hay bat ki loai đuong sau-carbon nao) đuoc chuyen đoi thanh hai phan tu acid lactic:

C6H12O6 → 2 CH3CHOHCOOH
Qua trinh dien ra o co bap cua đong vat khi chung can nang luong nhanh hon luong mau co the cung cap oxy. No con dien ra o mot vai loai vi khuan (vi du nhu lactobacilli) va mot vai chung nam. Đay la loai vi khuan chuyen đoi lactose thanh acid lactic o sua chua, mang lai cho no vi chua. Nhung vi khuan acid lactic nay co the tien hanh len men homolactic - qua trinh ma san phan cuoi đa phan la acid lactic, hoac len men heterolactic - qua trinh ma mot so lactic bi chuyen hoa tiep thanh ethanol va carbon dioxide (qua con đuong phosphoketolase), acetat, hoac san pham trao đoi chat khac:

C6H12O6 → CH3CHOHCOOH + C2H5OH + CO2
Neu len men lactose (nhu o sua chua va pho mat), truoc het no đuoc chuyen đoi thanh glucose va galactose (đeu la đuong sau-carbon co chung cong thuc nguyen tu):

C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O6


= Theo nghia bao quat hon =
O co che thuc pham va cong nghiep, bat ki đieu chinh hoa hoc nao do sinh vat song nam trong hop đung kin thuc hien co the goi la "len men". Nhung vi du sau đay khong ap dung theo nghia hoa sinh, nhung van đuoc goi la len men theo nghia bao quat hon:


 Protein thay the  Len men co the đuoc dung lam nguon protein thay the. No thuong đuoc dung đe bien đoi cac thuc pham protein co san, ke ca thuc pham goc thuc vat nhu đau nanh, thanh dang co huong vi hon nhu tempeh va tofu len men.
Phuong thuc "len men" hien đai hon tao nen protein tai to hop đe giup san xuat thit gia, sua gia, pho mat gia va trung gia. Mot so vi du gom:

Tai to hop myoglobin đe lam thit gia (Motif Foodworks)
Tai to hop leghemoglobin đe lam thit gia (Impossible Foods)
Tai to hop nuoc sua đe lam che pham sua thay the (Perfect Day)
Tai to hop long trang trung (EVERY)
Heme protein nhu myoglobin va hemoglobin mang lai cho thit ket cau, huong vi, mau sac va mui thom đac trung. Cac thanh phan myoglobin va leghemoglobin co the đuoc dung đe sao chep đac tinh nay, mac du chung đen tu chum thay vi thit.


 Enzym  Len men cong nghiep co the đuoc dung đe san xuat enzym, khi ma protein voi hoat tinh xuc tac do vi sinh vat san xuat va tiet ra. Su phat trien cua qua trinh len men, ky thuat tao chung vi sinh vat va cong nghe gen tai to hop đa tao đieu kien thuong mai hoa nhieu loai enzym. Enzym đuoc dung o moi phan khuc cong nghiep, vi du nhu thuc pham (loai bo lactose, huong vi pho mat), đo uong (xu ly nuoc trai cay), lam banh (lam mem banh mi, nhao bot banh), thuc an cho đong vat, chat tay rua (loai bo vet nho protein, tinh bot va lipid), det may, cham soc ca nhan va nganh cong nghiep giay-bot giay.


Lich su ung dung len men Ung dung len men, đac biet la voi thuc uong đa ton tai tu thoi đo đa moi va đuoc ghi chep co nien đai tu nam 7000 đen 6600 truoc Cong Nguyen (TCN) o Gia Ho, Trung Quoc, nam 5000 TCN o An Đo, Ayurveda nhac toi nhieu loai ruou thuoc, nam 6000 TCN o Gruzia, nam 3150 TCN o Ai Cap co đai, nam 3000 TCN o Babylon, nam 2000 TCN o Mexico tien Tay Ban Nha, va nam 1500 TCN o Sudan. Thuc pham len men co y nghia ton giao trong Do Thai giao va Co đoc giao. Than Baltic Rugutis đuoc ton tho la tac nhan gay len men. Trong gia kim thuat, len men ("su thoi rua") la bieu tuong cua Ma Ket  ♑︎.

Nam 1837, Charles Cagniard de la Tour, Theodor Schwann va Friedrich Traugott Kutzing đa đoc lap cong bo cac bai bao ket luan, nho nghien cuu bang kinh hien vi, nam men la mot sinh vat song sinh san bang moc choi. Schwann đun soi nuoc nho đe diet nam men va phat hien ra khong co qua trinh len men nao dien truoc khi nam men moi đuoc them vao. Tuy nhien, rat nhieu nha hoa hoc, ke ca Antoine Lavoisier, tiep tuc xem len men la qua trinh phan ung hoa hoc đon gian va bac bo quan điem cho rang sinh vat song co dinh dang toi. Đay đuoc xem la tro ve sinh luc luan va bi che gieu trong mot an pham khong ten cua Justus von Liebig va Friedrich Wohler.
Buoc ngoat xay đen khi Louis Pasteur (1822–1895) lien tuc tai dung cac thi nghiem cua Schwann o thap nien 1850 va 1860, va chi ra rang len men do sinh vat song khoi đong sau mot loat nghien cuu. Nam 1857, Pasteur chi ra rang len men acid lactic do sinh vat song gay ra. Nam 1860, ong chung minh cach ma vi khuan lam chua o sua - qua trinh ma truoc đay nguoi ta đon thuan cho la thay đoi hoa hoc. Cong trinh xac đinh vai tro cua vi sinh vat trong viec lam hong thuc pham cua ong đa dan toi qua trinh thanh trung.
Nam 1877, nham cai thien nganh che bien bia cua Phap, Pasteur đa cong bo bai bao noi tieng ve len men co nhan đe "Etudes sur la Biere" - đuoc dich sang tieng Anh la "Studies on fermentation" - "Nghien cuu ve len men" vao nam 1879. Ong đinh nghia (chua chinh xac) len men la "Su song thieu khi", song ong đa chi ra chinh xac cach ma tung loai vi sinh vat la tac nhan cua tung loai len men va san pham cuoi cung cu the.
Dau chi ra rang len men bat nguon tu hoat đong cua vi sinh vat la mot phat hien đot pha, no lai khong giai thich đuoc ban chat co ban cua len men; hay khong chung minh đuoc no do vi sinh vat duong nhu luon hien dien gay ra. Nhieu nha khoa hoc, ke ca Pasteur, đa bat thanh trong khau chiet tach enzym len men tu nam men.
Thanh cong xuat hien vao nam 1897 khi nha hoa hoc nguoi Đuc Eduard Buechner nghien nam men, lay nuoc tu chung, roi ngac nhien phat hien ra rang dung dich "chet" nay len men dung dich đuong, tao nen carbon dioxide va alcohol nhieu nhu nam men song.
Ket qua nghien cuu cua Buechner đuoc xem la đanh dau su ra đoi cua nganh hoa sinh. "Len men khong to chuc" hoat đong het nhu len men co to chuc. Ke tu thoi điem ay, thuat ngu enzym đuoc ap dung cho moi loai len men. Ke đen gioi khoa hoc hieu rang len men la do enzym tiet ra tu vi sinh vat gay ra. Nam 1907, Buechner đoat giai Nobel hoa hoc cho cong trinh cua ong.
Nhung tien bo trong cong nghe vi sinh vat hoc va len men đa tiep dien đeu cho toi ngay nay. Vi du, o nhung nam 1930, gioi khoa hoc phat hien ra rang vi sinh vat co the bi đot bien bang xu ly vat ly va hoa hoc đe đat nang suat cao hon, phat trien nhanh hon, ton it oxy hon va co the su dung moi truong đam đac hon. Khau chon loc va lai chung cung phat trien, tac đong đen đa phan len men thuc phan hien đai.


Chu thich Lien ket ngoai Cong trinh cua Louis Pasteur – Pasteur Brewing (luu tru ngay 24 thang 6 nam 2010)
Logic hoa hoc đang sau len men va ho hap (luu tru ngay 17 thang 9 nam 2008)