Développement d'une fermentation en milieu solide
Fermentation en milieu solide (FMS)

Le développement d'un bioprocédé de fermentation en milieu solide nécessite la prise en compte d'un certain nombre d'éléments importants. Cela implique d'abord le choix du micro-organisme, compatible avec la sélection du substrat, puis l'optimisation des paramètres physico-chimiques et biochimiques du procédé, enfin l'isolation et la purification du produit.

La matrice solide, employée pour la fermentation, ne doit pas contenir de composés inhibant la croissance et les activités microbiennes. Poreuse, elle doit être capable d'adsorber ou de contenir les produits nutritifs nécessaires aux micro-organismes (sources de carbone et d'azote et sels minéraux). La matrice solide peut être composée :

• soit de matériaux organiques naturels, polymères amylacés ou lignocellulosiques servant à la fois de support solide et de substrat pour la culture microbienne. Ces matériaux sont issus de coproduits agricoles ou de l'agro-industrie (par exemple, les sons, les pailles, les pulpes, les drèches) ;

• soit de matériaux minéraux (tels que les granulés d'argile, la perlite, la pouzzolane...) ;

• soit de matériaux synthétiques de type mousse de polyuréthane.

Dans les deux derniers cas, les matériaux servent uniquement de supports de culture et doivent être imbibés de solutions nutritives pour assurer la croissance des micro-organismes.

Ces matériaux sont souvent utilisés pour la mise en place de modèles pour la compréhension des mécanismes de régulation de ces fermentations .

En ce qui concerne les matériaux organiques issus de coproduits de l'agriculture et des agro-industries, leurs substrats sont souvent des composés complexes et hétérogènes, il n'est pas toujours facile d'en extraire une molécule ou une protéine d'intérêt. Mais l'avantage est que le produit recherché est concentré dans le milieu et demande en général moins d'étapes de purification et peut être employé dans un autre développement industriel partiellement purifié. C'est le cas, par exemple, des cocktails d'enzymes qui sont utilisés dans les procédés amidonniers pour la production de sirops de glucose.