Diferența cheie dintre fermentația în stare solidă și fermentația scufundată este că fermentarea în stare solidă implică cultivarea microorganismelor pe un substrat solid cu un conținut scăzut de umiditate, în timp ce fermentația scufundată implică cultivarea microorganismelor într-un mediu lichid care are mai mult conținut de apă de peste 95 %.
Microorganismele sunt benefice în diferite tipuri de industrii. Bacteriile și ciupercile au în special o mare varietate de aplicații în industrii. Microorganismele trebuie cultivate pe scară largă în timpul procesului de fermentație industrială pentru a extrage produsele necesare rezultate din metabolismul microbian. Fermentația în stare solidă și fermentația submersă sunt două tipuri principale de fermentație care ajută la producerea industrială a enzimelor. În fermentația în stare solidă, fermentația are loc de către microorganismele crescute pe un substrat solid, în timp ce în fermentația scufundată, fermentația are loc de către microorganismele crescute într-un mediu lichid. Fiecare metodă are atât avantaje, cât și dezavantaje.
Ce este fermentația în stare solidă?
Fermentația în stare solidă este un tip de fermentație utilizat în producția de enzime. După cum sugerează și numele, fermentația are loc de către microorganisme crescute pe o suprafață solidă sau pe un substrat solid care are un conținut foarte scăzut de umiditate. Un singur substrat insolubil oferă nutrienți precum carbonul, azotul etc., pentru creșterea microbilor. Microorganismele cresc lipite de substratul solid. Fermentarea în stare solidă utilizează adesea produse compozite și eterogene ale agriculturii sau produse secundare ale agro-industriei, cum ar fi coaja de orez, tărâțe de grâu, pulpa de sfeclă de zahăr, făină de grâu și porumb etc. Prin urmare, substraturile sunt mai ieftine și ușor disponibile.
În plus, ciupercile filamentoase sunt microorganismele ideale pentru fermentația în stare solidă. De asemenea, bacteriile, drojdia și alte ciuperci pot crește și pe substraturi solide și pot fi utilizate în fermentația în stare solidă.
Figura 01: Fermentarea în stare solidă
Avantajele fermentației în stare solidă
Asemănător altor procese de fermentație, fermentația în stare solidă are, de asemenea, multe avantaje, după cum sunt enumerate mai jos.
- Mediul este simplu, ușor disponibil și ieftin
- Substraturile necesită mai puțin pretratare în comparație cu mediile lichide
- Contaminarile sunt restricționate, deoarece conținutul de umiditate este scăzut
- Aerarea forțată este adesea mai ușoară
- Procesul în aval simplificat și minimizat și eliminarea deșeurilor
- Echipament simplu de fermentare
- Productivitate volumetrică mare
Deși fermentația în stare solidă oferă multe avantaje, are și câteva dezavantaje, precum cele enumerate mai jos.
Dezavantajele fermentației în stare solidă
- Nivelul scăzut de umiditate poate limita creșterea microorganismelor
- Eliminarea căldurii metabolice este o problemă în fermentațiile în stare solidă la scară largă
- Dificultăți în monitorizarea parametrilor procesului
Ce este fermentația scufundată?
Fermentația submersă este o altă metodă de fermentație pe care o folosim în producția industrială de enzime. Mai mult, are nevoie de un vas de fermentare aseptică la scară largă, care poate oferi un mediu controlat care constă în temperatură optimă, pH, grad de agitare, concentrație de oxigen etc., pentru microorganismele în creștere. Fermentația scufundată are loc într-un mediu lichid în care sunt prezente microorganisme. Astfel, conținutul de apă este ridicat, iar toți nutrienții sunt prezenți în mediul lichid pentru creșterea microorganismelor. Cel mai important, nutrienții sunt disponibili în mod uniform pe tot mediul pentru microorganismele aflate în fermentație scufundată. Agitația facilitează distribuirea uniformă a nutrienților și a celulelor microbiene.
Figura 02: Fermentație scufundată
Asemănător cu fermentația în stare solidă, fermentația prin scufundare are, de asemenea, avantaje și dezavantaje, după cum se menționează mai jos.
Avantaje
- Ușurința de măsurare a parametrilor procesului
- Distribuția uniformă a nutrienților și a microorganismelor
- Abilitatea de a controla condițiile de creștere
- Disponibilitatea unui conținut ridicat de apă pentru creșterea microbilor
Dezavantaje
- Utilizarea de medii scumpe și echipamente scumpe
- Proces în aval complex și costisitor și dificultate în eliminarea deșeurilor
- Consum mare de energie
Care sunt asemănările dintre fermentația în stare solidă și fermentația scufundată?
- Fermentația în stare solidă și fermentația scufundată sunt două tipuri de fermentații comune în producția de enzime.
- În plus, microorganismele efectuează ambele procese.
Care este diferența dintre fermentația în stare solidă și fermentația scufundată?
Microbii cresc pe o suprafață solidă în fermentație în stare solidă, în timp ce microbii cresc într-un mediu lichid în fermentație scufundată. Deci, aceasta este diferența cheie dintre fermentația în stare solidă și fermentația scufundată.
Infografia de mai jos rezumă diferența dintre fermentația în stare solidă și fermentația scufundată.
Rezumat – Fermentarea în stare solidă vs fermentație scufundată
Fermentația în stare solidă folosește un substrat solid pentru a crește microorganismele, în timp ce fermentația scufundată folosește un mediu lichid pentru a crește microorganismele. Astfel, aceasta este diferența cheie dintre fermentația în stare solidă și fermentația scufundată. Fermentarea în stare solidă are loc la un nivel scăzut de umiditate, în timp ce fermentația submersă are loc cu un conținut ridicat de apă.
