Diferença entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa

o diferença chave entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa é que a fermentação em estado sólido envolve o cultivo de microorganismos em um substrato sólido com baixo teor de umidade, enquanto a fermentação submersa envolve o cultivo de microorganismos em um meio líquido com mais de 95% de teor de água.

Os microrganismos são benéficos em vários tipos de indústrias. Bactérias e fungos têm especialmente uma grande variedade de aplicações nas indústrias. Os microrganismos devem ser cultivados em larga escala durante o processo de fermentação industrial para extrair os produtos necessários resultantes do metabolismo microbiano. A fermentação no estado sólido e a fermentação submersa são dois tipos principais de fermentação que ajudam a produzir enzimas industrialmente. Na fermentação no estado sólido, a fermentação ocorre por microorganismos cultivados em um substrato sólido, enquanto na fermentação submersa, a fermentação ocorre por microorganismos cultivados em meio líquido. Cada método tem vantagens e desvantagens.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é fermentação submersa
3. O que é fermentação submersa
4. Semelhanças entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa
5. Comparação lado a lado - fermentação em estado sólido x fermentação submersa em forma de tabela
6. Resumo

O que é fermentação em estado sólido?

A fermentação em estado sólido é um tipo de fermentação usada na produção de enzimas. Como o nome sugere, a fermentação ocorre por microorganismos cultivados em uma superfície sólida ou substrato sólido com baixo teor de umidade. Um único substrato insolúvel fornece nutrientes como carbono, nitrogênio etc. para micróbios em crescimento. Os microrganismos crescem aderidos ao substrato sólido. A fermentação no estado sólido costuma usar produtos compostos e heterogêneos da agricultura ou subprodutos da agroindústria, como casca de arroz, farelo de trigo, polpa de beterraba sacarina, farinha de trigo e milho, etc. Portanto, os substratos são mais baratos e facilmente disponíveis.

Além disso, os fungos filamentosos são os microorganismos ideais para a fermentação em estado sólido. Além disso, bactérias, leveduras e outros fungos também podem crescer em substratos sólidos e podem ser usados ​​na fermentação em estado sólido.

Figura 01: Fermentação em estado sólido

Vantagens da fermentação em estado sólido

Semelhante a outros processos de fermentação, a fermentação em estado sólido também possui muitas vantagens, conforme listado abaixo.

• O meio é simples, facilmente disponível e barato
• Os substratos precisam de menos pré-tratamento em comparação com meios líquidos
• As contaminações são restritas, pois o teor de umidade é baixo
• A aeração forçada é geralmente mais fácil
• Processo a jusante simplificado e minimizado e disposição de resíduos
• Equipamento simples de fermentação
• Alta produtividade volumétrica

Embora a fermentação em estado sólido ofereça muitas vantagens, ela também apresenta várias desvantagens, além das listadas abaixo.

Desvantagens da fermentação em estado sólido

• Um baixo nível de umidade pode restringir o crescimento de microrganismos
• A remoção do calor metabólico é um problema em fermentações em estado sólido em larga escala
• Dificuldades no monitoramento dos parâmetros do processo

O que é fermentação submersa?

A fermentação submersa é outro método de fermentação que usamos na produção industrial de enzimas. Além disso, precisa de um recipiente de fermentação asséptica em larga escala que possa fornecer um ambiente controlado que consiste em temperatura ideal, pH, grau de agitação, concentração de oxigênio, etc., para os microrganismos em crescimento. A fermentação submersa ocorre em um meio líquido onde estão presentes microrganismos. Assim, o teor de água é alto e todos os nutrientes estão presentes no meio líquido para o crescimento de microorganismos. Mais importante ainda, os nutrientes estão disponíveis uniformemente em todo o meio para microorganismos em fermentação submersa. A agitação facilita a distribuição uniforme de nutrientes e células microbianas.

Figura 02: Fermentação submersa

Semelhante à fermentação em estado sólido, a fermentação submersa também possui vantagens e desvantagens, conforme mencionado abaixo.

Vantagens

• Facilidade de medir os parâmetros do processo
• Distribuição uniforme de nutrientes e microorganismos
• Capacidade de controlar as condições de crescimento
• Disponibilidade de alto teor de água para o crescimento de micróbios

Desvantagens

• Uso de mídia e equipamentos caros
• Processo a jusante complexo e caro e dificuldade na disposição de resíduos
• Alto consumo de energia

Quais são as semelhanças entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa?

• Fermentação em estado sólido e fermentação submersa são dois tipos de fermentação comum na produção de enzimas.
• Além disso, os microorganismos realizam ambos os processos.

Qual é a diferença entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa?

Os micróbios crescem em uma superfície sólida na fermentação em estado sólido, enquanto os micróbios crescem em meio líquido na fermentação submersa. Portanto, esta é a principal diferença entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa.

O infográfico abaixo resume a diferença entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa.

Resumo - Fermentação em Estado Sólido vs Fermentação Submersa

A fermentação em estado sólido usa um substrato sólido para cultivar microorganismos enquanto a fermentação submersa usa um meio líquido para cultivar microorganismos. Portanto, essa é a principal diferença entre fermentação em estado sólido e fermentação submersa. A fermentação em estado sólido ocorre sob baixo nível de umidade, enquanto a fermentação submersa ocorre sob alto teor de água.

Referência:

1. Filer, Keith, et al. “Produção de enzimas para a indústria de ração usando fermentação de substrato sólido.” Engormix, Engormix, 20 de abril de 2007, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “Schema FMS En” de SOUFFLET S.A. - SOUFFLET S.A (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Biorreator à penicilina" Por Matt Brown - Flickr (CC BY 2.0) via Commons Wikimedia