Cama de sustrato en biorreactores
La apariencia física de la cama sustrato en los biorreactores – fermentadores cambia durante el proceso como el microorganismo crece. Los procesos responsables de este cambio los describiremos en otra ocasión. En esta ocasión daremos una visión «instantánea» de la fermentación en medio del proceso de crecimiento. Por supuesto, la cama sustrato es bastante compleja en su estructura. Contiene una disposición tridimensional de partículas de sustrato, los espacios entre las partículas y la biomasa microbiana.
El tamaño y forma de las partículas de sustrato, junto con la forma en que está dispuesta de la cama, se determinarán el tamaño de los espacios entre las partículas y el grado de continuidad entre ellos. Las partículas de sustrato son húmedas y tendrán una fina película líquida en su superficie.
La biomasa microbiana se distribuye como biopelículas en las superficies de las partículas de sustrato, en el caso de que el organismo en proceso sea unicelular, o como una red de hifas, en el caso de que el organismo en proceso es un hongo.
Los espacios entre las partículas están llenos de gas. Para el crecimiento de un organismo unicelular, los espacios entre las partículas están bien definidos, y la biopelícula se trata como parte de la partícula. Para procesos que implican los hongos, una red de hifas aéreas crece en los espacios entre las partículas y el límite entre el espacio entre las partículas y la partícula se encuentra en la superficie de la película de líquido delgada que rodea la partícula.
Hay que tener en cuenta que, incluso cuando parecen estar completamente llenos de las hifas los espacios entre las partículas, todavía hay una fase de gas dentro de la red, ya que la estructura del micelio evita que las hifas ocupen más de 34% del disponible. En verdaderos sistema de biorreactores – fermentadores de estado sólido no habrá ninguna o muy poca agua líquida dentro de los espacios entre las partículas, aunque pequeñas gotas pueden mantenerse dentro de la red de hifas aéreas de los hongos.