שימוש במיקרואורגניזמים בתעשיות המזון והמשקאות
התסיסה בתעשיות המזון והמשקאות המודרניות

המהפכה התעשייתית הובילה לתהליכי ייצור מוצרים שונים ביניהם מזונות ומשקאות בשיטות תעשייתיות המתבססות על ייצור מוצרים בכמויות גדולות תוך ניצול מרבי של חומרי גלם זמינים, תוך הקפדה על איכות מוצר אחידה לאורך זמן, על חיי מדף ארוכים ככל שניתן ועל בטיחות המזון. הדרישה התעשייתית לאחידות מוצר כמו גם אבטחת היכולת ליצר מזונות לאורך כל השנה, מבלי להיות תלוי באספקת חומרי הגלם בעקבות שינויים אקלימיים, הובילה להתפתחותם של סטארטרים (Starter Culture) מתורבתים המוספים לחומרי הגלם בשלבים שונים של תהליכי הייצור. השימוש בסטארטרים לתסיסה (Fermentation starter) נפוץ בתהליכים תעשייתיים מבוקרים של תעשיות היין והבירה ומשקאות האלכוהוליים שונים, הגבינות ומוצרי חלב ניגרים, הבשר והדגים, החמוצים והרטבים, לצד שימוש מסורתי של מיקרואורגניזמים שמקורם מהמיקרופלורה, כגון עיבוד פולי הקפה והקקאו ועלי התה, השימוש בסטארטרים מאפשר שליטה מבוקרת של התהליכים האנזימטיים על ידי שליטה כמותית ואיכותית של המיקרואורגניזמים המוספים ושליטה מוחלטת על תהליכי הייצור ועל ידי כך שמירת אחידות איכות המוצר לאורך זמן.
מרבית תהליכי התסיסה הנפוצים בתעשיית המזון והמשקאות הכוהליים הם תהליכי תסיסה כוהלית תוך הפיכת הסוכר לפירובאט והפיכתו לאתנול ודו-תחמוצת - הפחמן, כמו ייצור יין, בירה, ומשקאות אלכוהוליים על בסיס צמחי ותעשיית הלחם על סוגיו השונים. תהליכי תסיסה שימושיים אחרים מתבססים על יצירת חומצות אורגניות: החומצה האצטית, החומצה הלקטית או החומצה המאלית, והם מלווים בהורדה משמעותית של ה-pH והעלאת חמיצות המוצרים. הורדת ה-pH מובילה לקרישה של החלבון במוצרי החלב למשל. בתהליכי התסיסה המיקרוביאלית, בעקבות פעילות אנזימטית מגוונת, נוצרים גם חומרי טעם וריח ייחודיים המעניקים למוצרים השונים תכונות אורגנולפטיות אופייניות. בדרך זו למשל, מיוצר מגוון רחב של משקאות חלב בשלוש קבוצות עיקריות: מוצרים סמיכים (viscous product), מוצרים המיועדים לשתייה (beverage products) ומוצרים מוגזים עטירי דו-תחמוצת - הפחמן (carbonated products), כמו גם מוצרים רבים ומגוונים של גבינות, ומוצרים על בסיס סויה או קטניות אחרות.
מוצרי מזון ומשקאות שנוצרו בתהליכי תסיסה מאופינים בתכונות אורגנולפטיים ייחודיות של מרקם, צבע, טעם, ריח ומראה. בתעשיית הגבינות, אנזימים מפרקי חלבונים, הפרוטאזות, המופרשים על ידי המיקרואורגניזמים, כגון עובשים, הופכים אותן לנוזליות יותר, כגון גבינת ברי. אחת התוצאות של תסיסה לקטית היא יצירת הגז דו-תחמוצת-הפחמן המייצר בועות בגבינה הקשה בגדלים שונים ובפיזורים שונים המאפיין סוגי גבינה שונים. גם בהכנת בצקים ללחם ודברי מאפה, התסיסה האלכוהולית גורמת ליצירת הגז דו-תחמוצת-הפחמן. תוך כדי תהליך האפייה, בועות הגז הכלואות בבצק מתאדות ומוחלפות באוויר. בועות האוויר מתקבעות ברשת הבצק תוך כדי האפייה, וכך נוצר מבנה רשתי המעניק לבצק האפוי את המבנה הספוגי האופייני המעניק למוצר את התכונות המכניות האופייניות, כגון אלסטיות. בתהליכי התסיסה המיקרוביאלית עשויים לחול שינויים משמעותיים בצבע המוצר כתוצאה מהפרשת פיגמנטים מקבוצת הקרוטנואידים, או על ידי צמיחת תפטיר המיוצר על ידי עובשים, בחלקו הפנימי וההחיצוני של המוצר. שינויים אלה מאפיינים גבינות קשות המכונות Washed-rind cheese. שינויים בצבע תוך כדי תהליך התסיסה יכולים להיגרם גם על ידי הורדת ה-pH, למשל שינויים בצבע הפיגמנט אנתוציאנין. שינויי צבע הירקות תוך כדי תהליך הכבישה היא תופעה נפוצה ביותר. התסיסה גורמת לחשיפת הירקות לאוויר, וגורמת לצבעי הירקות להחוויר או להפוך לכהים יותר. בתהליך כבישת ירקות עשויה להיות השפעה גם לתימלחת ולתבלינים המוספים בתהליך ההחמצה. תהליכי התסיסה גורמים לפירוק הסוכרים השונים לחומצות אורגניות. בחלק מתהליכי התסיסה משתחרר גם אתנול וגז דו-תחמוצת-הפחמן המקנים למוצרים השונים טעמים אופייניים. לעיתים, מיקרואורגניזמים המשתתפים בתהליכי התסיסה מפרקים גם שומנים וחלבונים ועל ידי כך משנים את טעמו של המוצר. בתסיסה הכוהלית של היין והבירה, האתנול מזרז מיצוי של טנינים, השייכים לפלבונואידים ומעניקים טעם דומיננטי למוצר.
טופו שעבר תסיסה
אורז מותסס עם עובש
בירה חמצמצת - Sour Beers
גבינת ברי
משקה אלכוהולי, Chicha Morada, פרו, עשוי מתירס כהה