La fermentation en milieu solide

La fermentation en milieu solide ou fms est un processus de fermentation durant lequel des micro-organismes se multiplient sans qu’il y ait de liquide libre. Autrement dit, les micro-organismes grandissent sans baigner dans du liquide.

La fermentation en milieu solide est maîtrisée par l’Homme depuis des milliers d’années. En effet, la production du pain en fait partie et il s’agit d’un des plus vieux procédés de fermentation utilisé par l’Homme. La fermentation en milieu solide est beaucoup utilisée dans l’alimentation pour la préparation du fromage, la conservation de la viande et du poisson ou encore la fermentation des aliments à base de soja couramment consommés en Asie.

La fermentation en milieu solide est plus adaptée à la croissance des champignons que la fermentation submergée. En effet, cette dernière requiert une agitation pour homogénéiser le milieu liquide et apporter de l’oxygène aux micro-organismes. Ceci entraine des contrainte de cisaillement pouvant abîmer les cellules des micro-organismes.

Ces micro-organismes sont le plus souvent des champignons filamenteux microscopiques appartenant aux genres Aspergillus ou Penicillium. Cependant, il existe des exceptions comme le compost qui contient des bactéries lactiques ou encore la production de pleurotes des champignons que vous connaissez surement.

La fermentation en milieu solide est utilisée dans de nombreux domaines. Elle permet la production d’enzymes (cellulase, xylanase, protéase). Pour cela, il faut cultiver des micro-organismes produisant la substance d’intérêt puis les détruire pour l’extraire.

Ces molécules peuvent être produites en grande quantité et utilisées dans l’industrie textile, alimentaire ou dans la fermentation de détergents. La fermentation solide est aussi utilisée dans l’industrie pharmaceutique pour produire un antibiotique : la pénicilline. 

La fermentation en milieu solide peut également servir à modifier un substrat solide dans le but de l’améliorer notamment du point de vue nutritionnel. Cette technique est par exemple utilisée dans l’alimentation animale pour enrichir des végétaux (tourteau de colza) en protéines. Ce procédé pourrait aussi être utilisé dans l’alimentation humaine dans le futur pour produire des substituts à la viande à base de mycélium de champignons.

Enfin, la fermentation en milieu solide pourrait servir à produire des biocarburants, des biopesticides ou à la bioremédiation, c’est-à-dire à la dépollution des sols, mais aussi à la méthanisation, le piégeage de carbone dans l’air, la conception de nouvelle substance comme le cuir de champignon, …

En plus de ces nombreuses applications prometteuses, la fermentation en milieu solide présente plusieurs avantages comparée à la fermentation en milieu liquide : elle ne nécessite pas d’oxygénation puisque les micro-organismes sont en contact direct avec l’air, elle utilise beaucoup moins d’eau. Elle a également un impact environnemental plus faible, car elle est peu gourmande en énergie et la cerise sur le pompon c’est que sa rentabilité rapportée au volume peut être entre 10 et 100 fois plus importante !