किण्वन क्या है? प्रक्रिया, समीकरण, उपयोग, प्रकार, उदाहरण

किण्वन का इतिहास

ऐसा माना जाता है कि मानव को किण्वन का ज्ञान बहुत पहले से है| क्योंकि हजारों वर्षों से मनुष्य ने कुचले हुए मीठे अंगूर के रस को शराब में बदला तथा गेहूं के आटे को ब्रेड में बदलने में परिपक्व थे।

हालांकि उस समय इसे एक चमत्कार ही माना जाता था क्योंकि उस समय किण्वन के बारे में मनुष्य को नहीं पता था|

विज्ञान के बढ़ते हुए कदम, और सूक्ष्मदर्शी के अविष्कार ने मनुष्य को यह अवगत कराया कि किण्वन क्या है और आगे चलकर किण्वन के कई प्रकार मनुष्य के सामने आए|

किण्वन का इतिहास बहुत ही पुराना है और इसमें कई वैज्ञानिकों ने अपने अपने तर्क और उदाहरण पेश किए|

एक फ्रांसीसी वैज्ञानिक, एंटोनी लेवोज़ियर ने दिखाया कि शर्करा को अल्कोहल और कार्बन डाइऑक्साइड में बदलने की प्रक्रिया में, उपयोग किये गए पदार्थों का वजन संश्लेषित उत्पादों के बराबर था|

बाद में, गे-लुसाक ने इसे निम्नलिखित रासायनिक समीकरण से प्रदर्शित किया:

C₆H₁₂O₆ (ग्लूकोज) → 2CO₂ (कार्बन डाइऑक्साइड) + 2C₂H₆O (इथेनॉल)

किण्वन क्या है?

किण्वन एक प्रक्रिया है जिसे कुछ एकल-कोशिका वाले जीव (जैसे कि बैक्टीरिया) अपने उपापचय के दौरान करते हैं।

यह आमतौर पर कार्बोहाइड्रेट से होता है, उदाहरण के लिए, ग्लूकोज, सुक्रोज, माल्टोस और फ्रुक्टोज।

किण्वन एक रासायनिक प्रक्रिया है जिसके माध्यम से एक या एक से अधिक कार्बनिक यौगिकों को ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में सरल यौगिकों में बदले जाते हैं। यह कई प्रकार की कोशिकाओं द्वारा एटीपी (ATP) के रूप में ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है।

केवल अवायवीय जीव जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, वे किण्वन कर सकते हैं।

यह प्रक्रिया न केवल ऊर्जा उत्पन्न करती है, बल्कि यह अंतिम परिणाम के रूप में कार्बनिक यौगिकों का भी उत्पादन करती है। यही कारण है कि इस प्रक्रिया का उपयोग उद्योग में मनुष्य द्वारा किया गया है, उदाहरण के लिए खाद्य या दवा उद्योग में। 

जो जीव  किण्वन करते हैं वह जीव औद्योगिक स्तर पर बहुत महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि उनका उपयोग इथेनॉल, लैक्टिक एसिड, शराब, बीयर, पनीर, दही और अन्य उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जाता है।

किण्वन कई प्रकार के होते हैं जिनका उपयोग अलग-अलग उद्योगों में किया जाता है|

[ जानिए- मोनेरा जगत क्या है?]

किण्वन के प्रकार-

किण्वन विभिन्न प्रकार होते हैं| किण्वन के 4 प्रकारों का उल्लेख निम्नलिखित है-

• मादक किण्वन
• लैक्टिक एसिड किण्वन
• ब्यूटिरिक किण्वन
• मिश्रित अम्ल किण्वन

मादक किण्वन

इस प्रकार के किण्वन से ग्लूकोज के एक अणु से इथेनॉल के दो अणु और कार्बन डाइऑक्साइड का एक अणु बनता है। सबसे पहले यह CO₂ छोड़ता है, फिर, ऑक्सीजन का उपयोग करने के बजाय, यह अंतिम स्वीकर्ता के रूप में एसीटैल्डिहाइड इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करता है। यह बैक्टीरिया या फंगल यीस्ट के कारण हो सकता है।

इस प्रकार के किण्वन का संबंध इथेनॉल (CH₃CH₂OH या C₂H₆O) के उत्पादन से है, जो एक प्रकार का अल्कोहल है|

लैक्टिक एसिड किण्वन

इस किण्वन में ग्लूकोज के ऑक्सीकरण से अंतिम उत्पाद के रूप में लैक्टिक एसिड प्राप्त होता है।

इस प्रकार के किण्वन को दो भागों में विभाजित किया जा सकता है:-

• होमोलैक्टिक किण्वन: जब एकमात्र उत्पाद प्राप्त होता है|
• हेटेरोलैक्टिक किण्वन: जब, इसके अलावा, पानी और इथेनॉल प्राप्त होते हैं|

इस प्रकार के किण्वन का उपयोग दूध को किण्वित करने और दही  तथा पनीर बनाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग करके भोजन को अधिक समय तक खराब होने से बचाया जा सकता है।

ब्यूटिरिक किण्वन

इसमें लैक्टोज, ब्यूटिरिक एसिड और गैस में बदल जाता है। इस प्रतिक्रिया से निकलने वाली गंध सड़न की विशिष्ट गंध है। ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए चीनी के अपचय के बाद पाइरूवेट और ब्यूटिरिक एसिड का उत्पादन होता है।

ब्यूटिरिक किण्वन कार्बनिक पदार्थों को तोड़ने के लिए उपयोगी है, लेकिन जब यह भोजन में हस्तक्षेप करता है, तो यह हानिकारक होता है।

यह बीजाणु बनाने वाले जीवाणुओं द्वारा किया जाता है| ये बैक्टीरिया रोगजनक नहीं हैं, लेकिन वे भोजन की पोषण गुणवत्ता को बदल सकते हैं।

मिश्रित अम्ल किण्वन

इसे "मिश्रित अम्ल" कहा जाता है क्योंकि किण्वन के परिणामस्वरूप विभिन्न प्रकार के कार्बनिक अम्ल और तटस्थ यौगिक उत्पन्न होते हैं।

इस प्रकार के किण्वन से एसिटिक एसिड, फॉर्मिक एसिड, लैक्टिक एसिड, इथेनॉल, कार्बन डाई ऑक्साइड आदि का उत्पादन किया जा सकता है।

इसे अक्सर फॉर्मिक एसिड किण्वन के रूप में भी जाना जाता है|

[ जानिए- राइबोसोम क्या है? ]

किण्वन के उदाहरण

• दही (किण्वित दूध)- यह लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया द्वारा भी निर्मित होता है|
• ब्रेड (गेहूं के आटे का ग्लूटेन किण्वन)- यह एल्कोहलिक किण्वन के माध्यम से यीस्ट द्वारा उत्पादित होता है|
• पनीर (किण्वित दूध)- यह लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया और लैक्टिक और प्रोपियोनिक किण्वन के माध्यम से प्रोपियोनिबैक्टीरिया द्वारा उत्पादित होता है|
• शराब और बियर (अंगूर के रस और अनाज शर्करा में शर्करा का किण्वन)- यह अल्कोहल किण्वन के माध्यम से खमीर द्वारा उत्पादित होता है|
• सलामी (किण्वित मांस)- यह लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया के लैक्टिक किण्वन द्वारा निर्मित होता है।
• कॉफी और कोको (फलों में मौजूद शर्करा का किण्वन)- यह लैक्टिक एसिड बैक्टीरिया और यीस्ट द्वारा लैक्टिक और अल्कोहलिक किण्वन द्वारा उत्पादित होता है।