Fermentation en milieu solide versus fermentation en milieu liquide
Fermentation en milieu solide (FMS)

La fermentation en milieu liquide est particulièrement bien adaptée aux cultures des micro-organismes unicellulaires comme les bactéries et les levures, alors que la fermentation en milieu solide est, elle, bien adaptée aux organismes mycéliens. En effet, l'agitation nécessaire pour homogénéiser les milieux liquides (et les oxygéner pour les cultures aérobies) entraîne des contraintes de cisaillement que peu de souches mycéliennes sont capables de supporter (même si des souches fongiques ont pu être adaptées avec succès à ce type de culture). En outre, il n'y a pas de contraintes d'oxygénation en fermentation en milieu solide, le mycélium étant directement en contact avec l'oxygène de l'air.

C'est donc naturellement vers les productions mycéliennes fongiques que ce type de fermentation a trouvé le plus d'applications.

Les premières applications non alimentaires ont été pour la production d'enzymes, essentiellement pour la production des enzymes hydrolysant les polymères végétaux. En effet, ces enzymes ne sont produites que par un système inductible où l'inducteur naturel est le polymère naturel. Ces polymères sont très peu solubles en phase aqueuse, ce qui implique de très grands volumes pour pouvoir les utiliser en fermentation liquide (dans ce cas, il vaut mieux parler de « fermentation submergée », car, même si les appareils sont les mêmes, le milieu contient énormément de particules solides en suspension !). Alors qu'en phase solide, le substrat de base est lui-même l'inducteur, ce qui entraîne des réacteurs beaucoup moins volumineux pour obtenir les mêmes niveaux de production, comme le montre le tableau 1.

La productivité des souches est sensiblement la même dans les deux systèmes (liquide et solide) quand on regarde l'efficacité par rapport à la matière sèche initiale ; par contre, ramenée au volume des réacteurs, elle est près de cent fois plus importante en solide.

Un autre avantage que l'on peut tirer des fermentations en milieu solide par rapport aux fermentations en milieu liquide sont les faibles volumes d'eau à traiter, ce qui pose moins de problèmes d'effluents et de récupération des produits.