Différence entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée

Le différence clé entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée est que La fermentation à l'état solide implique la culture de micro-organismes sur un substrat solide à faible teneur en humidité tandis que la fermentation submergée implique la culture de micro-organismes dans un milieu liquide qui a plus de 95% de teneur.

Les micro-organismes sont bénéfiques dans divers types d'industries. Les bactéries et les champignons ont en particulier une grande variété d'applications dans les industries. Les micro-organismes doivent être cultivés à grande échelle pendant le processus de fermentation industrielle pour extraire les produits nécessaires résultant du métabolisme microbien. La fermentation à l'état solide et la fermentation submergée sont deux principaux types de fermentation qui aident à produire des enzymes industrielles. Dans la fermentation à l'état solide, la fermentation se produit par des micro-organismes cultivés sur un substrat solide alors que dans une fermentation submergée, la fermentation se produit par des micro-organismes cultivés dans un milieu liquide. Chaque méthode présente des avantages ainsi que des inconvénients.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la fermentation submergée
3. Qu'est-ce que la fermentation submergée
4. Similitudes entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée
5. Comparaison côte à côte - fermentation à l'état solide vs fermentation submergée sous forme tabulaire
6. Résumé

Qu'est-ce que la fermentation à l'état solide?

La fermentation à l'état solide est un type de fermentation utilisé dans la production enzymatique. Comme son nom l'indique, la fermentation se produit par des micro-organismes cultivés sur une surface solide ou un substrat solide qui a une teneur en humidité très faible. Un seul substrat insoluble fournit des nutriments tels que le carbone, l'azote, etc., pour les microbes en croissance. Les micro-organismes se développent adhérés au substrat solide. La fermentation à l'état solide utilise souvent des produits composites et hétérogènes de l'agriculture ou des sous-produits d'agro-industries telles que la coque de riz, le son de blé, la pulpe de betterave à sucre, la farine de blé et de maïs, etc. Par conséquent, les substrats sont moins chers et facilement disponibles.

De plus, les champignons filamenteux sont les micro-organismes idéaux pour la fermentation à l'état solide. De plus, les bactéries, la levure et d'autres champignons peuvent également se développer sur des substrats solides et peuvent être utilisés dans la fermentation à l'état solide.

Figure 01: fermentation à l'état solide

Avantages de la fermentation à l'état solide

Semblable à d'autres processus de fermentation, la fermentation à l'état solide présente également de nombreux avantages comme indiqué ci-dessous.

• Le médium est simple, facilement disponible et peu coûteux
• Les substrats ont besoin de moins de prétraitement par rapport aux milieux liquides
• Les contaminations sont restreintes car la teneur en humidité est faible
• L'aération forcée est souvent plus facile
• Processus en aval simplifié et minimisé et l'élimination des déchets
• Équipement de fermentation simple
• Productivité volumétrique élevée

Bien que la fermentation à l'état solide offre de nombreux avantages, il présente également plusieurs inconvénients ainsi que répertorié ci-dessous.

Inconvénients de la fermentation à l'état solide

• Un faible niveau d'humidité peut restreindre la croissance des micro-organismes
• L'élimination de la chaleur métabolique est un problème dans les fermentations à l'état solide à grande échelle
• Difficultés à surveiller les paramètres du processus

Qu'est-ce que la fermentation submergée?

La fermentation submergée est une autre méthode de fermentation que nous utilisons dans la production d'enzyme industrielle. De plus, il a besoin d'un récipient de fermentation aseptique à grande échelle qui peut fournir un environnement contrôlé qui se compose de température optimale, de pH, de degré d'agitation, de concentration en oxygène, etc., pour les micro-organismes en croissance. La fermentation submergée se produit dans un milieu liquide où des micro-organismes sont présents. Ainsi, la teneur en eau est élevée et tous les nutriments sont présents dans le milieu liquide pour la croissance des micro-organismes. Plus important encore, les nutriments sont également disponibles dans le milieu des micro-organismes dans la fermentation submergée. L'agitation facilite la distribution uniforme des nutriments et des cellules microbiennes.

Figure 02: fermentation submergée

Semblable à la fermentation à l'état solide, la fermentation submergée présente également des avantages et des inconvénients comme mentionné ci-dessous.

Avantages

• Facilité de mesurer les paramètres du processus
• Même la distribution des nutriments et des micro-organismes
• Capacité à contrôler les conditions de croissance
• Disponibilité d'une teneur élevée en eau pour la croissance des microbes

Désavantages

• Utilisation de médias coûteux et d'équipement coûteux
• Processus complexe et coûteux en aval et difficulté dans l'élimination des déchets
• Consommation d'énergie élevée

Quelles sont les similitudes entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée?

• La fermentation à l'état solide et la fermentation submergée sont deux types de fermentations communes dans la production enzymatique.
• De plus, les micro-organismes effectuent les deux processus.

Quelle est la différence entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée?

Les microbes se développent sur une surface solide en fermentation à l'état solide tandis que les microbes se développent dans un milieu liquide en fermentation submergée. C'est donc la principale différence entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée.

L'infographie ci-dessous résume la différence entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée.

Résumé - fermentation à l'état solide vs fermentation submergée

La fermentation à l'état solide utilise un substrat solide pour cultiver des micro-organismes tandis que la fermentation submergée utilise un milieu liquide pour cultiver des micro-organismes. Ainsi, c'est la principale différence entre la fermentation à l'état solide et la fermentation submergée. La fermentation à l'état solide a lieu sous un faible niveau d'humidité tandis que la fermentation submergée a lieu sous une forte teneur en eau.

Référence:

1. Filer, Keith, et al. «Production d'enzymes pour l'industrie de l'alimentation en utilisant une fermentation solide du substrat.”Engormix, Engormix, 20 avril. 2007, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Schema FMS en» par Soufflet S.UN. - Soufflet S.A (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. «Bioréacteur de pénicilline» par Matt Brown - Flickr (CC par 2.0) via Commons Wikimedia