1. FERMENTACIÓN SÓLIDA
Kathiuska Guevara Moreno.
INTRODUCCIÓN
Un proceso de fermentación típico es esencialmente un proceso que se
lleva a cabo en un recipiente llamado fermentador o en general,
biorreactor, mediante el cual determinados sustratos que componen el
medio de cultivo son transforma dos por acción microbiana en
metabolitos y biomasa. El microorganismo va aumentando en su
concentración en el transcurso del proceso al mismo tiempo que el
medio se va modificando y se forman productos nuevos como
consecuencia de las actividades catabólicas y anabólicas. Los dos
fenómenos crecimiento y formación de producto, tienen lugar durante el
desarrollo del proceso simultáneamente o no según los casos
(Anónimo).
Estos procesos pueden llevarse a cabo en estado sólido o en estado
líquido.
Los procesos de Fermentación en Estado Sólido (FES) existen de manera
natural desde el comienzo de la vida en el planeta y fueron empleados
de forma artesanal en los países del Sudeste Asiático, África y América
Central desde hace siglos para la elaboración de alimentos a partir de
cereales, yuca, entre otros. El objetivo fundamental con estas
fermentaciones ha sido no solo aumentar el contenido proteico de estos
alimentos, sino mejorar las posibilidades de conservación, cambiar las
características físicas, el color, el olor o el sabor de los mismos.
Ejemplos de estos productos lo constituyen el Koji, que se obtiene por el
cultivo del hongo Aspergillus oryzae sobre cereales cocidos, el Shoyu, el
Miso y el Ontjom (Hesseltine, 1972). La producción del queso Roquefort
a partir de leche de oveja, data de alrededor de 1000 años; sin
embargo, no es hasta aproximadamente 1930 que se conoce el papel de
los hongos en la elaboración de ese alimento, cuando se demostró que
todos los hongos desarrollados en este tipo de queso eran del mismo
organismo Penicillium roqueforti (Correa)

2. OBJETIVOS
Comprobar el crecimiento de los hongos Aspergillus flavus,
Aspergillus niger, Penicillium, Rhizopus y Mucor en procesos de
fermentación sólida, en un medio de soporte + sustrato especifico
(aserrín/papel filtro) y sobre soporte/sustrato (arroz).
MARCO TEÓRICO
Los procesos de Fermentación en Estado Sólido (FES) existen de manera
natural desde el comienzo de la vida en el planeta y fueron empleados
de forma artesanal en los países del Sudeste Asiático, África y América
Central desde hace siglos para la elaboración de alimentos a partir de
cereales, yuca, entre otros. El objetivo fundamental con estas
fermentaciones ha sido no solo aumentar el contenido proteico de estos
alimentos, sino mejorar las posibilidades de conservación, cambiar las
características físicas, el color, el olor o el sabor de los mismos.
Ejemplos de estos productos lo constituyen el Koji, que se obtiene por el
cultivo del hongo Aspergillus oryzae sobre cereales cocidos, el Shoyu, el
Miso y el Ontjom (Hesseltine, 1972). La producción del queso Roquefort
a partir de leche de oveja, data de alrededor de 1000 años; sin
embargo, no es hasta aproximadamente 1930 que se conoce el papel de
los hongos en la elaboración de ese alimento, cuando se demostró que
todos los hongos desarrollados en este tipo de queso eran del mismo
organismo Penicillium roqueforti (Correa)
Según Viniegra-González, citado por Correa, la FES “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 abarca a procesos donde el soporte
sólido es inerte y los sustratos que utiliza el microorganismo pueden ser
sustancias solubles en agua, como el proceso de bioconversión de etanol
y el crecimiento de Candida utilis sobre amberlita
Se prefiere considerar la fermentación en estado sólido como un
proceso en el cual se desarrollan microorganismos en materiales sólidos
húmedos, por supuesto que quedan incluidos los materiales naturales o
sintéticos que actúan sólo como soportes, y que están impregnados en
una solución que contiene las sustancias nutritivas. Se define entonces a

3. la fermentación en estado sólido como un proceso en el cual se
desarrollan microorganismos en materiales sólidos húmedos (Julián y
Ramos, 2007).
Una de las ventajas de la fermentación solida es que se utiliza más que
todo para la obtención de conidios o micelios, siendo esta fermentación
la más promisoria, ya que permite un rápido crecimiento del
microorganismo, reflejado en una alta concentración de conidios por
gramo de sustrato en un relativo corto periodo de tiempo. En cuanto a
la fermentación líquida, facilita la obtención de una alta concentración
del microorganismo pero representado en micelio y clamidosporas
estructuras no aptas para sobrevivir a condiciones adversas y en
consecuencia débiles para el establecimiento de nuevos hábitats
(Chávez, 2006).
Una de las dificultades que presenta el proceso de fermentación en
estado sólido está dada por el hecho de que, generalmente, no se
disponen de ecuaciones prestablecidas que permitan llevar los
resultados de nivel de laboratorio a una escala industrial, lo cual se debe
a la complejidad de los fenómenos involucrados, relacionados con los
procesos biológicos que ocurren, la generación del calor metabólico y los
procesos de transporte de energía y masa que tienen lugar en el
sistema. Por tal motivo resulta importante disponer de un procedimiento
de cálculo que permita describir matemáticamente este tipo de proceso
de transformación como base para la predicción de las condiciones de
operación para la escala de producción (Dustet e Izquierdo, 2004).
MATERIALES
Cepas de Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Penicillium sp,
Rhizopus sp y Mucor sp.
Bandejas de aluminio
Aserrín
Papel filtro
Botellas de aguardiente
Asas micológicas
Mechero bunsen
Papel vinipel
Arroz
Sharpie
Alcohol

4. Agar PDA en tubos de ensayo y cajas pequeñas
PROCEDIMIENTO
Se tomaron las cepas de Aspergillus flavus, Aspergillus niger,
Penicillium, Rhizopus y Mucor y se inocularon en bandejas de
aluminio que contenían como soporte aserrín y como sustrato
papel filtro, previamente esterilizado.
Se llevaron a incubar por 8 días a temperatura ambiente para
probar la capacidad de crecer sobre el soporte y el sustrato
proporcionado.
Pasados los 8 días, se revelaron las cajas, observando si hubo o
no crecimiento de los hongos sobre el sustrato y el soporte.
Se hicieron repiques de las muestras en agar PDA en tubos de
ensayo, en forma de bisel y en cajas para conservar las cepas.
Se llenó una botella de aguardiente con arroz hasta tres cuartas
partes aproximadamente y se le adicionó un poco de agua y se
esterilizó.
Luego se inoculo Aspergillus niger en este fermentador solido que
sirve como soporte/sustrato para el microorganismo.
Se llevo a incubar a temperatura ambiente y se reveló después de
8 días.
RESULTADOS

5. Fig 1. Penicillium sp, en bandeja de aluminio sobre soporte + sustrato (aserrín/papel filtro).
Descripción: crecimiento de un moho de color verde grisáceo, de textura un tanto aterciopelada,
indicando la presencia de Penicillium sp., sobre el soporte y el sustrato de manera abundante,
indicando que el hongo si está degradando de manera satisfactoria el sustrato que se le
adiciono.
Fig 2. Aspergillus flavus, en bandeja de aluminio sobre soporte + sustrato (aserrín/papel filtro).
Descripción: crecimiento abundante de A. flavus, sobre el medio indicado, presentándose
colonias de color verde limón en este caso, de textura pulverulenta.

6. Fig 3. Mucor sp., en bandeja de aluminio sobre soporte + sustrato (aserrín/papel filtro) .
Descripción: notorio crecimiento de A. flavus, debido a la presencia de colonias de color verde
limón, de textura pulverulenta, indicando contaminación por parte de este microorganismo. No
hubo crecimiento de Mucor sp. en el medio.
Fig 4. Aspergillus niger, en bandeja de aluminio sobre soporte + sustrato (aserrín/papel filtro).
Descripción: crecimiento nulo del microorganismo en este estado, no se presento ningún tipo de
crecimiento, ni del microorganismo esperado ni de ningún contaminante.

7. Fig 5. Rhizopus sp, en bandeja de aluminio sobre soporte + sustrato (aserrín/papel filtro).
Descripción: abundante crecimiento de moho blanco sobre el sustrato y sobre el soporte,
indicando la presencia de Rhizopus sp, y no hubo presencia de contaminantes.
Fig 6. Crecimiento de los repiques que se les realizó a las cepas para conservación, en agar PDA

8. Fig 7 y 8. Botella de aguardiente con soporte/sustrato antes (izq) y después (der) de inocular
con Aspergillus flavus.
Descripción: se aprecio el crecimiento de Aspergillus flavus sobre el soporte/sustrato, y se midió
la profundidad de crecimiento del microorganismo arrojando como resultado un crecimiento del
micelio de 3 cm de profundidad, donde predomino un micelio blanquecino, debido a que el
cultivo se encontraba muy joven todavía.
Fig 9. Montaje en fresco del crecimiento de Aspergillus flavus en arroz.
Descripción: se confirmo la presencia de A. flavus, encontrándose estructuras reproductivas
asexuales típicas de este género (conidióforos).

9. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Según los resultados obtenidos se puede apreciar que los hongos
pudieron crecer mejor sobre este tipo de fermentación, posiblemente a
que venía de un estado de estrés y las condiciones variaron un poco aun
cuando se le suministro la misma fuente de carbono (papel filtro), pero
esta vez estaba respaldado por un soporte rico en celulosa, en el caso
del aserrín, (soporte + sustrato). En la mayoría de los casos se aprecio
un buen crecimiento de los microorganismos inoculados, los únicos que
no crecieron fueron Mucor sp, y esto pudo deberse a dos factores, (1) el
medio se vio perjudicado por contaminación con A. flavus, y (2) que el
microorganismo no pudo superar su estado de estrés, evitando así su
crecimiento. Y A. niger, que tampoco creció. Pudo deberse a que esta
bandeja tenía un contenido de agua un poco mayor a las otras bandejas
y también al estrés que posiblemente presento el hongo.
En la prueba que se hizo sobre soporte/sustrato se vio un crecimiento
bastante favorable, que permitió observar la capacidad degradadora de
A. flavus, aun cuando su crecimiento fue de solo 3 cm de profundidad.
Probándose que posiblemente le falto más tiempo para seguir
consumiendo el sustrato, puesto que se observó que las colonias aun
estaban en estado de crecimiento.
En estudios realizados por Hoyos y Carrera (2004), que utilizaron como
sustratos de trabajo, los tratamientos salvado de trigo, amaranto y
salvado de trigo-amaranto, no presentaron diferencias significativas,
para las variables de respuesta. Esto se explica por los contenidos de
carbohidratos y de proteína apropiados para que el microorganismo
produzca sus metabolitos (enzimas de trabajo) en estos sustratos,
cuando evaluaban un complejo enzimático a partir de Rhizopus niveus
para la producción de alcohol etílico.
CONCLUSIONES
Finalmente podemos concluir que el crecimiento de Aspergillus flavus,
Aspergillus niger, Penicillium, Rhizopus y Mucor, sobre las diferentes
fermentaciones que se evaluaron en esta práctica arrojaron buenos
resultados en su mayoría, observándose que A. flavus, Rhizopus, y
Penicillium sp, fueron quienes mejores crecieron bajo las condiciones

10. dadas. Y que Mucor y A. niger no fueron capaces de llevar a cabo
procesos de degradación del sustrato, en el ensayo soporte + sustrato.
BIBLIOGRAFÍA
Anónimo. Aspectos generales de los procesos de fermentación.
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http://www.science.oas.org/Simbio/mbio_ind/cap2_mi.pdf. Hora y
fecha de consulta: 31/03/2011. 06:12 pm.
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Disponible en:
http://www.monografias.com/trabajos26/fermentaciones/ferment
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Julian, M y Ramos, L. Fermentación en estado sólido (I).
Produccion de alimento animal. Tecnología química. Vol. 27. Nº 3.
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http://www.uo.edu.cu/ojs/index.php/tq/article/viewFile/2435/196
6. Hora y fecha de consulta: 02/04/2011. 10:38 am.
Hoyos, J y Carrera, J. Desarrollo de un complejo enzimático por
fermentación de sustrato sólido con Rhizopus niveus, para la
optimización de la producción de alcohol etílico a partir de melaza.
Facultad de ciencias agropecuarias. Vol.2. Nº1. 2004. Disponible
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http://www.unicauca.edu.co/biotecnologia/ediciones/vol2/Art24.p
df. Hora y fecha de consulta: 02/04/2011. 11:23 am.
Dustet, J y Izquierdo, E. aplicación de balance de masa y energía
al proceso de fermentación en estado sólido de bagazo de caña de
azúcar con Aspergillus niger. Biotecnología aplicada. Vol. 21. Nº 2.
2004. Disponible en:
http://elfosscientiae.cigb.edu.cu/PDFs/BA/2004/21/2/BA002102O
L085-091.pdf. Hora y fecha de consulta: 02/04/2011. 11:52 am.