¿Por que es importante la fermentación de estado sólido?

El medio ambiente que los organismos experimentan en la SSF (Fermentación de estado solido por su siglas en inglés) es diferente de la experimentada en el SLF (Fermentación por inmersión liquida). En SLF es relativamente fácil de controlar las condiciones a las que está expuesto el organismo en el proceso:

• Las hifas de los hongos se bañan en un medio líquido, y no se corre el riesgo de desecación;
• El control de la temperatura es típicamente sencillo, de tal manera que el organismo se expone a una temperatura constante durante todo su ciclo de crecimiento;
• la disponibilidad de O2 para la biomasa puede ser controlado bastante bien en un nivel particular de la saturación del medio (aunque esto puede llegar a ser muy difícil en cultivos de alta densidad);
• la disponibilidad de los nutrientes para el organismo puede ser controlada dentro de límites relativamente estrechos si se desea, a través de la alimentación de soluciones de nutrientes (por lo menos en aquellos procesos en los que se proporcionan fuentes de carbono y energía solubles);
• aunque las fuerzas de corte se producen dentro de los biorreactores agitados mecánicamente, la naturaleza y la magnitud de estas fuerzas se conocen bien y es posible usar biorreactores que proporcionan un entorno de bajo corte si el organismo es altamente susceptible al daño por corte, tales como columnas de burbujas o biorreactores de inyección de aire;
• el control de pH es relativamente fácil de proporcionar.

Por el contrario, el entorno en el SSF puede ser muy estresante para el organismo. Por ejemplo:

• las hifas de los hongos están expuestos a una fase de aire que puede desecarlos;
• las temperaturas pueden elevarse a valores que están muy por encima de la óptima para el crecimiento debido a la eliminación inadecuada de calor metabólico. En otras palabras, la temperatura a la que el organismo se expone puede variar durante el ciclo de crecimiento;
• el O2 es típicamente disponible libremente en la superficie de la partícula, sin embargo, puede haber restricciones graves en el suministro de O2 a una proporción significativa de la biomasa que está dentro de una biopelícula en la superficie o que penetra en la partícula;
• la disponibilidad de nutrientes para el organismo puede ser pobre, incluso cuando la concentración de nutrientes promedio dentro de la partícula de sustrato, determinada después de la homogeneización de una muestra de fermentación de partículas sólidas, es alta. En otras palabras, no tienden a ser grandes gradientes de concentración de nutrientes dentro de las partículas;
• el movimiento de las partículas del sustrato sólido puede causar impacto y daño de corte. En el caso de los procesos de las hifas fúngicas pueden sufrir graves daños; puede ser difícil proporcionar un control del pH.