Los pasos generales de un proceso SSF

A nivel más general, las principales etapas de procesamiento de un proceso SSF no son diferentes de las de un proceso de fermentación líquida sumergida (SLF), con el que se tiene un conocimiento general. Estas etapas de procesamiento incluyen

Preparación del inóculo

Preparación del sustrato

Preparación biorreactor

La inoculación y la carga

Operación de biorreactor

Descarga

Procesamiento aguas abajo

Deposito de basura

Esta es una visión general de un proceso de SSF operados en modo por lotes. Tenga en cuenta que los detalles pueden variar de un proceso a otro. Por ejemplo, el sustrato o bien puede ser esterilizado dentro del biorreactor o esterilizado antes de ser añadido. En este nivel de detalle, un proceso de fermentación en estado sólido no es diferente de un proceso SLF. Sin embargo, los detalles del biorreactor y la forma en que está diseñado varían significativamente entre la SSF y SLF

En el desarrollo de un proceso, se debe prestar atención a todos estos pasos. Algunos de los temas que deben ser abordados en las diversas etapas del procedimiento se mencionan brevemente a continuación:

La preparación del soporte.

Puede necesitar ser cortado, molido, agrietada o granulado con el fin de obtener partículas de un tamaño adecuado al sustrato. Puede ser necesario añadir suplementos nutricionales y de agua o para cocinar o pre-tratar el sustrato para incrementar la disponibilidad de nutrientes. El sustrato puede ser esterilizado, o al menos pasteurizada, fuera del biorreactor. Alternativamente, puede ser posible y preferible hacer este paso con el sustrato dentro del biorreactor.

Preparación del inóculo.

El tipo y el método de preparación del inóculo depende del microorganismo en cuestión. Muchos procesos SSF implican hongos filamentosos y por lo tanto la inoculación a base de esporas se pueden utilizar. El objetivo de este paso es desarrollar un inóculo de tamaño suficiente y una alta viabilidad. El inóculo a menudo se puede preparar en una de varias formas. Para una fermentación fúngica puede ser posible producir un inóculo micelial suspendido por SLF, o para llevar a cabo una fermentación de estado sólido seguida bien de suspensión de esporas en un líquido o por secado y molienda del sólido para producir un polvo que se puede utilizar como inóculo.

Preparación biorreactor.

El biorreactor debe limpiarse después de la fermentación anterior, y puede que tenga que ser esterilizados antes de la adición del sustrato, aunque, como se ha indicado anteriormente, en algunos casos podría ser apropiado para esterilizar el lado in-sustrato del biorreactor.

La inoculación y la carga.

El paso de la inoculación puede ocurrir ya sea antes de la carga o después de la carga. Si la cama sustrato no se puede mezclar dentro del biorreactor, la inoculación debe realizarse fuera del biorreactor. Si la cama se puede mezclar, a continuación, el mejor método de inoculación puede ser para pulverizar el inóculo como una niebla sobre la cama, ya que se mezcla. Si el sustrato es pasteurizado o esterilizado y se inocula fuera del biorreactor, puede ser necesario llevar a cabo la etapa de carga muy cuidadosamente a fin de evitar o al menos reducir al mínimo la entrada de contaminantes. A gran escala, la carga tendrá que ser asistida mecánicamente.

Operación de biorreactor.

Los detalles dependerán del diseño específico biorreactor, sin embargo, la tarea general es manipular diversas variables de funcionamiento, tales como la velocidad de flujo y la temperatura del aire de entrada, la velocidad de mezcla cama, y ​​la temperatura del agua de refrigeración, con el fin de controlar los parámetros clave de la fermentación, tales como la temperatura del lecho y la actividad de agua, a los valores óptimos para el crecimiento y la formación de producto.

Descarga.

En algunos casos, una etapa de lixiviación o el secado se realiza en el reactor de bio, en otros casos se realizan los pasos de recuperación producto fuera del biorreactor. En cualquier caso, los sólidos finalmente se deben retirar del biorreactor. A gran escala, tendrá que ser asistida mecánicamente la descarga.

Procesamiento de aguas.

Dependiendo del proceso, ya sea la totalidad de los sólidos fermentados representa el producto o un producto específico se recuperan los sólidos y después se purifica. En el último caso, la extracción del producto de los sólidos representa un paso en los procesos de SSF que no es necesario en los procesos de SLF. Sin embargo, después de la extracción, los principios generales de procesamiento aguas son similares para ambos SSF y SLF.

Deposito de basura.

En SSF se sugiere a menudo como un medio de reducir al mínimo el impacto de los materiales orgánicos sólidos residuales mediante la prevención de ser vertidos en el medio ambiente. En algunos casos todo el sólido se utiliza como el producto, por ejemplo, como alimentación humana o animal, pero en otros habrá un residuo sólido que se deben desecharse adecuadamente.