Fermentación sumergida

• La fermentación es la técnica de conversión biológica de sustratos complejos en compuestos simples por varios microorganismos como bacterias y hongos.
• En el curso de esta descomposición metabólica, también liberan varios compuestos adicionales además de los productos de fermentación habituales, como el dióxido de carbono y el alcohol. Estos compuestos adicionales se denominan metabolitos secundarios.
• Los metabolitos secundarios van desde varios antibióticos hasta péptidos, enzimas y factores de crecimiento.
• El desarrollo de técnicas como la Fermentación en Estado Sólido (SSF) y la Fermentación Sumergida (SmF) ha llevado a la producción industrial de compuestos bioactivos.

Fermentación sumergida

• Fermentación sumergida es un método de producción de biomoléculas en el que las enzimas y otros compuestos reactivos se sumergen en un líquido como alcohol, aceite o un caldo nutritivo.
• Fermentación sumergida (SmF) / Fermentación líquida (LF) SmF utiliza sustratos líquidos de flujo libre, como melaza y caldos.
• El proceso se utiliza para una variedad de propósitos, principalmente en la fabricación industrial.

Principio de fermentación sumergida

La fermentación sumergida implica el crecimiento del microorganismo como una suspensión en un medio líquido en el que varios nutrientes se disuelven o suspenden como partículas sólidas en muchos medios comerciales.

• La fermentación sumergida es un proceso que involucra el desarrollo de microorganismos en un caldo líquido.
• Este caldo líquido contiene nutrientes y da como resultado la producción de enzimas industriales, antibióticos u otros productos.
• El proceso consiste en tomar un microorganismo específico, como hongos, y colocarlo en un pequeño matraz cerrado que contiene el caldo rico en nutrientes.
• También se requiere un alto volumen de oxígeno para el proceso. Entonces, la producción de enzimas ocurre cuando los microorganismos interactúan con los nutrientes en el caldo y provocan que se descomponga.
• Los compuestos bioactivos se secretan en el caldo de fermentación.

Métodos para llevar a cabo la fermentación sumergida.

Hay dos métodos comunes por los cuales se lleva a cabo la fermentación sumergida; son la fermentación por lotes y la fermentación continua.

• En fermentación por lotes Los nutrientes de crecimiento esterilizados se añaden al cultivo. Es más común en las industrias de base biológica, ya que ocurre durante el crecimiento de la biomasa en el fermentador. Ayuda a aumentar la densidad celular en el biorreactor y, por lo general, está altamente concentrado para detener la dilución. La tasa de crecimiento en el cultivo se mantiene mediante la adición de nutrientes, esto también reduce el riesgo de desbordamiento del metabolismo.
• Se construye un sistema abierto para fermentación continua. Luego, los nutrientes líquidos esterilizados se agregan lenta y continuamente al biorreactor al mismo ritmo que la solución de nutrientes convertida se recupera del sistema. Esto da como resultado una producción constante del caldo de fermentación.

Para mantener una fermentación exitosa, se deben monitorear ciertas variables, como la temperatura, el pH, así como los niveles de oxígeno y dióxido de carbono.

Sustrato de fermentación sumergido

Algunos sustratos comunes que se utilizan en la fermentación sumergida son azúcares solubles, melazas, medios líquidos, jugos de frutas y vegetales y lodos/aguas residuales.

Aplicaciones de la Fermentación Sumergida

• SmF se utiliza principalmente en la extracción de metabolitos secundarios que se utilizarán en forma líquida.
• Las fermentaciones líquidas sumergidas se utilizan tradicionalmente para la producción de enzimas de origen microbiano.

Ventajas de la fermentación sumergida

• La tecnología de fermentación sumergida tiene las ventajas de corto plazo, bajo costo y alto rendimiento.
• La purificación de los productos es más fácil.
• en liquido cultura el control de la fermentación es más simple y, en consecuencia, se pueden lograr reducciones significativas en los tiempos de fermentación.
• Asimismo, el uso de cultivo sumergido puede favorecer la producción de muchos metabolitos secundarios y disminuir los costos de producción al reducir el trabajo duro y agotador involucrados en métodos de estado sólido.

Limitaciones de la fermentación sumergida

• En los últimos años, muchos investigadores han demostrado que SSF tiene un gran impacto en la productividad, lo que lleva a mayores rendimientos y mejores características del producto que SmF
• Baja productividad volumétrica
• Relativamente menor concentración de productos
• Es más efluente generación
• Fermentación compleja equipo

Referencias

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2. https://www.ukessays.com/essays/biology/submerged-and-solid-state-fermentation-biology-essay.php
3. https://www.researchgate.net/
4. http://www.davidmoore.org.uk/21st_Century_Guidebook_to_Fungi_PLATINUM/Ch17_12.htm
5. https://www.slideshare.net/DeepakBajantri/fermentation-technology-59569219
6. https://www.omicsonline.org/scholarly/submerged-fermentation–journals-articles-ppts-list.php
7. http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=CN2006001496
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9. http://europepmc.org/abstract/cba/602507
10. https://www.sciencedirect.com/topics/nursing-and-health-professions/submerged-fermentation
11. http://www.answers.com/Q/Cuáles_son_las_desventajas_de_la_fermentación_submergeda
12. https://www.science.gov/topicpages/l/liquid+state+fermentation
13. http://ecoursesonline.iasri.res.in/mod/page/view.php?id=5150
14. https://www.revolvy.com/page/Industrial-microbiology