효모는 설탕을 먹고 알코올과 이산화탄소를 생성합니다. 이것이 바로 발효이며, 인류는 수천 년 동안 맥주, 와인, 빵을 만드는 데 이 과정을 이용해 왔습니다. '발효'라는 단어는 '끓다'라는 뜻의 라틴어 'fervere'에서 유래했는데, 거품이 생겨 액체가 끓는 것처럼 보였기 때문입니다. 발효는 산소가 없는 환경에서 설탕을 산, 기체 또는 알코올로 변환하는 대사 과정입니다.

생물학에서 발효는 세포가 산소 없이 에너지를 생성하는 방식입니다. 해당 과정은 포도당을 피루브산으로 분해하고, 발효는 해당 과정이 계속 진행되는 데 필요한 전자 운반체를 재생합니다. 발효는 유산소 호흡보다 에너지 생산량은 적지만 속도가 빠릅니다. 근육 세포는 격렬한 운동 중에 발효를 통해 젖산을 생성합니다. 효모는 젖산을 이용하여 에탄올을 생산합니다.

산업계에서는 발효를 이용하여 매우 다양한 제품을 생산합니다. 페니실린과 같은 항생제는 곰팡이를 발효시켜 만듭니다. 구연산은 아스페르길루스 니거(Aspergillus niger)를 발효시켜 생산합니다. 효소, 비타민, 아미노산도 발효를 통해 생산됩니다. 에탄올과 같은 바이오 연료는 옥수수나 사탕수수를 발효시켜 생산합니다. 생물반응기는 현대적인 발효조입니다.

발효는 단순히 생물학적 과정만이 아닙니다. 산업 현장에서 매우 중요한 역할을 합니다. 빵을 부풀게 하는 화학 반응과 동일한 원리로 인슐린, 항생제, 연료가 만들어집니다.