Faire la différence entre fermentation de surface et fermentation immergée ?

La fermentation de surface et la fermentation submergée sont deux méthodes distinctes utilisées en biotechnologie industrielle pour la production de divers composés tels que des antibiotiques, des acides organiques, des enzymes et des boissons. Faisons la différence entre les deux :

Fermentation en surface :

1. Caractéristiques :La fermentation de surface se produit à la surface d'un milieu liquide dans des cuves ou des plateaux de fermentation. Les micro-organismes se développent sous forme de film ou de pellicule à la surface du liquide, où ils ont un accès direct à l'oxygène de l'air.

2. Besoin en oxygène :La fermentation de surface convient mieux aux micro-organismes qui ont besoin d'oxygène pour leur croissance et leurs activités métaboliques. Ces micro-organismes forment des colonies visibles ou des tapis mycéliens à la surface du liquide.

3. Agitation et aération :La fermentation de surface implique généralement une agitation ou une aération minimale du milieu de culture. L'oxygène est fourni passivement par diffusion depuis l'air et le mélange est limité pour éviter d'endommager les micro-organismes qui se développent en surface.

4. Exemples :Voici quelques exemples courants de fermentation de surface :

- Production d'antibiotiques tels que la pénicilline et la streptomycine à l'aide de champignons.

- Brassage de bières traditionnelles avec des levures de fermentation haute qui forment une couche en surface lors de la fermentation.

- Production de tempe, un produit fermenté à base de soja populaire en Indonésie, à partir du champignon Rhizopus oligosporus.

Fermentation immergée :

1. Caractéristiques :La fermentation immergée se produit lorsque les micro-organismes sont complètement immergés et dispersés dans un milieu liquide dans des cuves de fermentation ou des bioréacteurs. L'oxygène est généralement fourni par aération ou par barbotage.

2. Besoin en oxygène :La fermentation immergée convient aussi bien aux micro-organismes aérobies qu'anaérobies. Les organismes aérobies ont besoin d’oxygène tout au long du processus, tandis que les organismes anaérobies peuvent prospérer en l’absence d’oxygène.

3. Agitation et aération :L'agitation et l'aération sont cruciales dans la fermentation immergée pour fournir de l'oxygène aux micro-organismes et assurer un mélange uniforme des nutriments et l'élimination des déchets. L'agitation peut être réalisée par des moyens mécaniques (turbines, palettes) ou par injection d'air ou d'autres gaz dans le milieu de culture.

4. Exemples :Voici quelques exemples courants de fermentation submergée :

- Production d'acide citrique à partir du champignon Aspergillus niger.

- Fermentation de bactéries lactiques immergées (LAB) pour la production de yaourts et autres produits laitiers fermentés.

- Fermentation de souches de levures immergées pour la production de biocarburants, comme l'éthanol.

En résumé, la fermentation superficielle se produit à la surface d’un milieu liquide avec une agitation limitée, adaptée aux micro-organismes nécessitant de l’oxygène. La fermentation immergée a lieu dans un milieu liquide avec une agitation et une aération plus poussées, s'adressant aux micro-organismes aérobies et anaérobies. Le choix de la méthode de fermentation dépend des exigences et caractéristiques spécifiques du produit souhaité et des micro-organismes impliqués.