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O segredo por trás da fermentação em estado sólido: como transformar resíduos agrícolas em biomoléculas valiosas?
A fermentação no estado sólido (SSF) é um processo avançado para a fabricação de biomoléculas e é amplamente utilizada em indústrias como alimentícia, farmacêutica, cosmética, combustíveis e têxteis. Esta tecnologia seleciona suportes sólidos adequados para cultivar microrganismos e converter resíduos agrícolas em metabólitos valiosos, trazendo benefícios económicos consideráveis para diversas indústrias.
O processo de fermentação em estado sólido
As etapas da fermentação em estado sólido são relativamente simples. Primeiro, coloque um meio de cultura sólido, como farelo de arroz ou farelo de trigo, em uma cama plana, depois semeie-o com microorganismos e deixe-o em uma sala com temperatura controlada por vários dias. Em comparação com a fermentação líquida, a fermentação no estado sólido não precisa ser realizada em um tanque de inspeção de grande capacidade. Em vez disso, um meio sólido com baixa atividade de água é usado para tornar o ambiente mais próximo do habitat natural dos microrganismos.
A fermentação em estado sólido pode fornecer nutrientes ricos aos microrganismos, permitindo-lhes liberar os metabólitos necessários em um ambiente com baixa umidade.
A cultura no estado sólido é adequada para o crescimento de fungos filamentosos porque promove a expansão do micélio em substratos sólidos. Tal ambiente reduz os problemas de dissolução de oxigênio comuns em fermentações líquidas e reduz o risco de morte celular devido ao calor das amarrações.
Aplicação de fermentação em estado sólido
Produção de alimentos tradicionais
Nos países asiáticos, a tecnologia de fermentação em estado sólido é amplamente utilizada na produção de alimentos tradicionais. Por exemplo, cogumelos koji feitos de arroz podem ser usados para preparar saquê ou fazer molho de soja. Ao mesmo tempo, nos países ocidentais, a SSF também é utilizada em muitos processos tradicionais de produção de alimentos, como pão fermentado e queijo curado.
Fabricação de enzimas
A fermentação em estado sólido é particularmente adequada para produzir uma variedade de enzimas que decompõem macromoléculas de difícil conversão, como celulose, hemicelulose e proteínas. As aplicações para essas enzimas abrangem indústrias que vão desde a conversão de frutas e vegetais até a alimentação animal, e também têm lugar nos processos de fabricação de biocombustíveis.
As enzimas produzidas em processos de fermentação em estado sólido podem ser usadas em uma ampla gama de indústrias para atender às necessidades de digestibilidade, solubilidade e viscosidade.
Perspectivas
Fermentação em estado sólido, fermentação líquida e fermentação submersível são tecnologias antigas de preservação e fabricação de alimentos. Em meados do século XX, a fermentação líquida foi desenvolvida em escala industrial para produzir metabólitos necessários à vida, como antibióticos. Porém, com as mudanças econômicas e a melhoria da consciência ambiental, a fermentação no estado sólido tem gradualmente atraído a atenção devido à sua alta eficiência na utilização de recursos e conservação de água, o que apresenta perspectivas superiores.
Hoje, as empresas de engenharia da Ásia continuam a injetar nova vitalidade na inovação da tecnologia e dos equipamentos de fermentação em estado sólido. A Fujihua, por exemplo, produz equipamentos que permitem a conversão de áreas de substrato de até 400 m2, enquanto a francesa Lyven produz pectinases e hemicelulases em cana-de-açúcar e farelo de trigo desde 1980 para iniciativas globais de P&D. Faça uma contribuição.
No processo de valorização dos resíduos agrícolas, a fermentação em estado sólido pode tornar-se parte do futuro desenvolvimento sustentável, o que faz as pessoas pensarem: como podemos promover ainda mais a aplicação desta tecnologia para alcançar a alocação ideal de recursos e do meio ambiente? Simbiose harmoniosa?
