La differenza fondamentale tra fermentazione allo stato solido e fermentazione sommersa è che la fermentazione allo stato solido comporta la coltivazione di microrganismi su un substrato solido con un basso contenuto di umidità mentre la fermentazione sommersa comporta la coltivazione di microrganismi in un mezzo liquido che ha più contenuto di acqua superiore al 95%.
I microrganismi sono utili in vari tipi di industrie. Batteri e funghi in particolare hanno un'ampia varietà di applicazioni nelle industrie. I microrganismi dovrebbero essere coltivati su larga scala durante il processo di fermentazione industriale per estrarre i prodotti necessari risultanti dal metabolismo microbico. La fermentazione allo stato solido e la fermentazione sommersa sono due tipi principali di fermentazione che aiutano a produrre enzimi a livello industriale. Nella fermentazione allo stato solido, la fermentazione avviene da parte di microrganismi cresciuti su un substrato solido mentre nella fermentazione sommersa, la fermentazione avviene da parte di microrganismi cresciuti in un mezzo liquido. Ogni metodo ha vantaggi e svantaggi.
Cos'è la fermentazione allo stato solido?
La fermentazione allo stato solido è un tipo di fermentazione utilizzata nella produzione dell'enzima. Come suggerisce il nome, la fermentazione avviene ad opera di microrganismi cresciuti su una superficie solida o un substrato solido con un contenuto di umidità molto basso. Un singolo substrato insolubile fornisce nutrienti come carbonio, azoto, ecc., Per i microbi in crescita. I microrganismi crescono aderendo al substrato solido. La fermentazione allo stato solido utilizza spesso prodotti dell'agricoltura compositi ed eterogenei o sottoprodotti delle agro-industrie come lolla di riso, crusca di frumento, polpa di barbabietola da zucchero, farina di frumento e mais, ecc. Quindi, i substrati sono più economici e facilmente disponibili.
Inoltre, i funghi filamentosi sono i microrganismi ideali per la fermentazione allo stato solido. Inoltre, batteri, lieviti e altri funghi possono crescere anche su substrati solidi e possono essere utilizzati nella fermentazione allo stato solido.
Figura 01: Fermentazione allo stato solido
Vantaggi della fermentazione allo stato solido
Simile ad altri processi di fermentazione, anche la fermentazione allo stato solido presenta molti vantaggi elencati di seguito.
- Il mezzo è semplice, facilmente reperibile ed economico
- I substrati richiedono meno pretrattamento rispetto ai mezzi liquidi
- Le contaminazioni sono limitate poiché il contenuto di umidità è basso
- L'aerazione forzata è spesso più facile
- Processo a valle semplificato e ridotto al minimo e sm altimento dei rifiuti
- Semplice attrezzatura per la fermentazione
- Elevata produttività volumetrica
Sebbene la fermentazione allo stato solido offra molti vantaggi, presenta anche diversi svantaggi, oltre a quelli elencati di seguito.
Svantaggi della fermentazione allo stato solido
- Un basso livello di umidità può limitare la crescita di microrganismi
- La rimozione del calore metabolico è un problema nelle fermentazioni allo stato solido su larga scala
- Difficoltà nel monitoraggio dei parametri di processo
Cos'è la fermentazione sommersa?
La fermentazione sommersa è un altro metodo di fermentazione che utilizziamo nella produzione industriale di enzimi. Inoltre, ha bisogno di un recipiente di fermentazione asettico su larga scala in grado di fornire un ambiente controllato composto da temperatura, pH, grado di agitazione, concentrazione di ossigeno, ecc. ottimali., per i microrganismi in crescita. La fermentazione sommersa avviene in un mezzo liquido in cui sono presenti microrganismi. Pertanto, il contenuto di acqua è elevato e tutti i nutrienti sono presenti nel mezzo liquido per la crescita di microrganismi. Ancora più importante, i nutrienti sono disponibili in modo uniforme in tutto il terreno per i microrganismi nella fermentazione sommersa. L'agitazione facilita la distribuzione uniforme dei nutrienti e delle cellule microbiche.
Figura 02: Fermentazione sommersa
Simile alla fermentazione allo stato solido, anche la fermentazione sommersa presenta vantaggi e svantaggi, come indicato di seguito.
Vantaggi
- Facilità di misurazione dei parametri di processo
- Distribuzione uniforme di nutrienti e microrganismi
- Capacità di controllare le condizioni di crescita
- Disponibilità di alto contenuto di acqua per la crescita dei microbi
Svantaggi
- Uso di supporti e apparecchiature costose
- Processo a valle complesso e costoso e difficoltà nello sm altimento dei rifiuti
- Elevato consumo energetico
Quali sono le somiglianze tra la fermentazione allo stato solido e la fermentazione sommersa?
- La fermentazione allo stato solido e la fermentazione sommersa sono due tipi di fermentazioni comuni nella produzione di enzimi.
- Inoltre, i microrganismi eseguono entrambi i processi.
Qual è la differenza tra fermentazione allo stato solido e fermentazione sommersa?
I microbi crescono su una superficie solida durante la fermentazione allo stato solido mentre i microbi crescono in un mezzo liquido durante la fermentazione sommersa. Quindi, questa è la differenza chiave tra fermentazione allo stato solido e fermentazione sommersa.
L'infografica di seguito riassume la differenza tra fermentazione allo stato solido e fermentazione sommersa.
Riepilogo – Fermentazione allo stato solido vs fermentazione sommersa
La fermentazione allo stato solido utilizza un substrato solido per far crescere i microrganismi mentre la fermentazione sommersa utilizza un mezzo liquido per far crescere i microrganismi. Pertanto, questa è la differenza chiave tra fermentazione allo stato solido e fermentazione sommersa. La fermentazione allo stato solido avviene con un basso livello di umidità mentre la fermentazione sommersa avviene con un alto contenuto di acqua.
