La diferència clau entre la fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida és que la fermentació en estat sòlid implica el cultiu de microorganismes en un substrat sòlid amb un baix contingut d'humitat, mentre que la fermentació submergida implica el cultiu de microorganismes en un medi líquid que té més humitat. més del 95% de contingut d'aigua.
Els microorganismes són beneficiosos en diversos tipus d'indústries. Els bacteris i els fongs tenen especialment una gran varietat d'aplicacions a les indústries. Els microorganismes s'han de cultivar a gran escala durant el procés de fermentació industrial per extreure els productes necessaris derivats del metabolisme microbià. La fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida són dos tipus principals de fermentació que ajuden a produir enzims industrialment. En la fermentació en estat sòlid, la fermentació es produeix per microorganismes cultivats en un substrat sòlid mentre que en la fermentació submergida, la fermentació es produeix per microorganismes cultivats en un medi líquid. Cada mètode té avantatges i desavantatges.
Què és la fermentació en estat sòlid?
La fermentació en estat sòlid és un tipus de fermentació utilitzat en la producció d'enzims. Com el seu nom indica, la fermentació es produeix per microorganismes que creixen sobre una superfície sòlida o un substrat sòlid amb un contingut d'humitat molt baix. Un sol substrat insoluble proporciona nutrients com carboni, nitrogen, etc., per al creixement dels microbis. Els microorganismes creixen adherits al substrat sòlid. La fermentació en estat sòlid utilitza sovint productes compostos i heterogenis de l'agricultura o subproductes d'agroindústries com ara closca d'arròs, segó de blat, polpa de remolatxa sucrera, farina de blat i blat de moro, etc. Per tant, els substrats són més barats i estan disponibles.
A més, els fongs filamentosos són els microorganismes ideals per a la fermentació en estat sòlid. A més, els bacteris, el llevat i altres fongs també poden créixer en substrats sòlids i es poden utilitzar en la fermentació en estat sòlid.
Figura 01: fermentació en estat sòlid
Avantatges de la fermentació en estat sòlid
Semblant a altres processos de fermentació, la fermentació en estat sòlid també té molts avantatges com s'enumeren a continuació.
- El mitjà és senzill, fàcilment disponible i barat
- Els substrats necessiten menys pretractament en comparació amb els mitjans líquids
- Les contaminacions estan restringides ja que el contingut d'humitat és baix
- L'aireació forçada sovint és més fàcil
- Procés avall simplificat i minimitzat i eliminació de residus
- Equip de fermentació simple
- Alta productivitat volumètrica
Tot i que la fermentació en estat sòlid ofereix molts avantatges, també té diversos desavantatges, així com els que s'enumeren a continuació.
Inconvenients de la fermentació en estat sòlid
- El baix nivell d'humitat pot restringir el creixement de microorganismes
- L'eliminació de la calor metabòlica és un problema en les fermentacions en estat sòlid a gran escala
- Dificultats per controlar els paràmetres del procés
Què és la fermentació submergida?
La fermentació submergida és un altre mètode de fermentació que utilitzem en la producció d'enzims industrials. A més, necessita un recipient de fermentació asèptica a gran escala que pugui proporcionar un entorn controlat que consta de temperatura òptima, pH, grau d'agitació, concentració d'oxigen, etc., per als microorganismes en creixement. La fermentació submergida es produeix en un medi líquid on hi ha microorganismes. Així, el contingut d'aigua és elevat, i tots els nutrients estan presents en el medi líquid per al creixement de microorganismes. El més important és que els nutrients estan disponibles de manera uniforme a tot el medi per als microorganismes en fermentació submergida. L'agitació facilita la distribució uniforme dels nutrients i de les cèl·lules microbianes.
Figura 02: fermentació submergida
Semblant a la fermentació en estat sòlid, la fermentació submergida també té avantatges i desavantatges com s'esmenta a continuació.
Avantatges
- Fàcil de mesurar els paràmetres del procés
- Distribució uniforme de nutrients i microorganismes
- Capacitat de controlar les condicions de creixement
- Disponibilitat d'un alt contingut d'aigua per al creixement de microbis
Inconvenients
- Ús de mitjans i equips cars
- Procés aigües avall complex i car i dificultat en l'eliminació de residus
- Alt consum d'energia
Quines similituds hi ha entre la fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida?
- La fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida són dos tipus de fermentacions habituals en la producció d'enzims.
- A més, els microorganismes duen a terme tots dos processos.
Quina diferència hi ha entre la fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida?
Els microbis creixen en una superfície sòlida en fermentació en estat sòlid mentre que els microbis creixen en un medi líquid en fermentació submergida. Per tant, aquesta és la diferència clau entre la fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida.
La infografia següent resumeix la diferència entre la fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida.
Resum: fermentació en estat sòlid vs fermentació submergida
La fermentació en estat sòlid utilitza un substrat sòlid per fer créixer microorganismes, mentre que la fermentació submergida utilitza un medi líquid per fer créixer microorganismes. Per tant, aquesta és la diferència clau entre la fermentació en estat sòlid i la fermentació submergida. La fermentació en estat sòlid té lloc amb un nivell d'humitat baix, mentre que la fermentació submergida té lloc amb un alt contingut d'aigua.
