Fermentación en medio sòlido

Panorama de la Fermentación en Medio Sólido: Una Revisión de las Principales Contribuciones a su Estudio

Introducción
Los procesos de Fermentación en Medio Sólido (FMS) han existido desde siempre en los países del Sudeste Asiático, África y América Central y, desde hace siglos, han sido utilizados de manera empírica para la elaboración de alimentos tradicionales, a partir de cereales y deyuca, entre otros substratos ricos en materia orgánica fermentable. El composteo es también una de las formas que toma la FMS y es usado para estabilizar residuos orgánicos y cuyo producto puede utilizarse en la recuperación de suelos y como fertilizante orgánico.
Los objetivos fundamentales de las FMS son, (a) aumentar el contenido proteico de los alimentos tradicionales, y (b) cambiar lascaracterísticas físicas del alimento o substrato para mejorar sus posibilidades de conservación o de aplicación como fertilizante o estructurador de suelos, (c) modificar el color, el olor o el sabor de los alimentos tradicionales, (d) producir metabolitos de interés (ácido cítrico, enzimas, etc) comercial. Como ejemplos de estos alimentos está el Koji, que se obtiene por el cultivo del hongo Aspergillusoryzae sobre cereales cocidos, el Shoyu, el Miso y el Ontjom (Hesseltine, 1972). Igualmente, la producción del queso Roquefort, que data de alrededor de 1000 años; es fermentado en medio sólido por el hongo Penicillium roqueforti
No es hasta sino hasta finales de la década de los 70 que se promueve con fuerza el estudio científico de la FMS, con el fin de obtener conocimientos sobre los procesosfísico-químicos y biológicos que la gobiernan, y como consecuencia, reducir el empirismo con que se había aplicado este proceso y, sobre todo, aprovechar las ventajas económicas de este tipo de fermentación (Doelle y col., 1992).

Antecedentes

Hesseltine (1972) empleó el término de fermentación en estado sólido (otro nombre que se le da a la FMS) para aquellas fermentaciones donde elsubstrato no está en forma líquida. Posteriormente, Raimbault (1980) definió de manera más precisa la FMS como la fermentación en la que el sustrato no está ni disuelto ni en suspensión en un gran volumen de agua. No obstante, Moo-Young y col. (1983), propusieron un término que engloba a todos los procesos que utilizan materiales insolubles en agua para el cultivo de microorganismos en ausencia de agualibre. Por su parte, Mudgett (1986) y Durand. y col. (1988), han definido de manera más general la FMS como un método de cultivo de microorganismos sobre y/o dentro de partículas sólidas. El medio líquido ligado a estas partículas debe estar en cantidad tal que garantice una actividad del agua idónea para el metabolismo de los microorganismos encargados de la fermentación, pero sin exceder la máximaretención de este líquido en la matriz sólida.

Más recientemente, Viniegra-González (1997) formuló una definición más general, en la que se plantea que la FMS es un proceso microbiológico que ocurre comúnmente en la superficie de materiales sólidos que tienen la propiedad de absorber y contener agua, con o sin nutrientes solubles. Esta definición incluye a los procesos donde el soporte sólidoes inerte y los sustratos que utiliza el microorganismo pueden ser sustancias solubles en agua, Ejemplos de ellos son la bioconversión de etanol y el crecimiento de Candida utilis sobre amberlita (Christen y col., 1993).

Ventajas y desventajas de la FMS

Doelle y col. (1992) consideran que la FMS presenta algunas ventajas:

1. Los medios de cultivo son simples, y son generalmentesubproductos agrícolas que presentan un alto contenido de los nutrientes necesarios.
2. Las contaminaciones microbianas, especialmente de bacterias y levaduras, pueden evitarse por la baja actividad de agua que presentan los procesos de FMS.
3. Los procesos de FMS tienen mayor productividad volumétrica, debido a que el sustrato en estado sólido tienen una concentración natural es alta y...