Fermentação em estado sólido

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Quais são os principais tipos de sistemas de 
cultivo? 
 Classificados em relação aos tipos de fase: 
1. Fase aquosa: fermentação submersa (em 
profundidade) ou fermentação em superfície 
(utilizado antigamente para a produção de ácido 
cítrico) pouca produtividade 
Fermentação submersa: grande maioria dos 
processos industrias 
2. Fase não-aquosa: fermentação em estado 
sólido. 
 Fermentação submersa (FS) 
Características: meio de cultivo liquido, contendo 
nutrientes soluceis ou em suspensão – podem ser 
complexos ou de composição definida. Quantidade de 
sólidos deve ser baixo. Pode ser utilizado com resíduos 
agroindustriais: principalmente frações, extratos ou 
hidrolisados solúveis. 
Microrganismos: algas, fungos filamentosos, leveduras, 
bactérias, arqueias e células animais 
Inoculo: esporos crescidos em meio solido com ágar ou 
células vegetativas propagadas em frascos agitados e 
biorreatores de menor escala. (Retira do sólido e coloca 
no líquido.) 
Equipamento usados para fermentação submersa: 
Escala de bancada – frascos erlenmeyer ou biorreatores 
até 30L. 
Escala piloto ou industrial – biorreatores (centenas a 
milhares de litros). 
Biorreatores: Existem vários tipos, geralmente são 
agitados (diferentes tipos), podem ser aerados, não 
aerados ou em ambiente anaeróbio. 
Apresenta uma fase liquida continua e uma fase 
gasosa, o acesso ao oxigênio se dá pela fase liquida. 
 Gargalo do escalonamento: solubilidade do 
oxigênio na fase liquida. 
 
 
 
 
 
 
 
Vantagens da fermentação submersa: permite um 
melhor controle das variáveis do sistema, como pH e 
temperatura; apresenta grande desenvolvimento -> 
mais fácil escalonamento. 
Fermentação em estado sólido(FES) 
Geralmente definida como uma técnica de cultivo de 
microrganismos na superfície e no interior de materiais 
sólidos úmidos, apresentando fase continua de gás no 
espaço entre as partículas. 
 Alto teor de sólidos. 
 A agua precisa 
esta retida na partícula solida, para ocorrer a fase 
continua do gás. 
Características: conteúdo de agua precisa permitir o 
crescimento microbiano sem ultrapassar a capacidade 
de retenção de matriz sólida. 
Matriz solida: utilizado na maioria dos casos compostos 
vegetais ou matrizes inertes (absorve os nutrientes) -> 
permite o uso de resíduos (vem crescendo cada vez 
mais). 
Fração liquida: pode fornecer apenas a agua para o 
sistema ou fontes de carbono, nitrogênio e minerais, 
como únicas fontes ou fontes adicionais. 
 
 
 
 
Fermentação em estado sólido 
Introdução a Fermentação em estado sólido 
 
 
 
 Vantagens da Fermentação em estado sólido: baixo 
custo; menor espaço requerido para os biorreatores em 
relação ao rendimento do produto; maior concentração 
do produto; menor probabilidade de contaminação por 
bactérias; maior produtividade em alguns produtos; 
enzimas com características melhores; esporos fúngicos 
mais resistentes. 
 Desvantagens da Fermentação em estado sólido: uso 
maior de concentração de inoculo; sistema 
heterogêneo – baixa transferência de calor e massa; 
dificuldade de monitoramento e controle das variáveis 
do processo; maior dificuldade no levantamento de 
parâmetros cinéticos, como de crescimento e consumo 
de substratos; dificuldades na ampliação de escala; 
avanços ainda recentes/acesso mais restrito a 
biorreatores.