Definição e histórico

O cultivo de microrganismos em meio sólido pode ser definido de várias maneiras mas, de uma forma geral, pode-se afirmar que FES é o processo que envolve o crescimento de microrganismos, em partículas sólidas úmidas, na ausência de água no

estado líquido visível entre estas (MITCHELL et al., 2000a ; PANDEY, 2003). Outras definições mais detalhadas descrevem a FES como uma técnica de crescimento de microrganismos sobre e no interior de partículas porosas úmidas (suporte ou matriz sólida) na qual o conteúdo de líquido contido na matriz sólida deve ser mantido em valores de atividade de água que assegure o conveniente crescimento e metabolismo celular, mas que não exceda a capacidade máxima de retenção de água na matriz (DURAND et al., 1993 ; BRAMORSKI et al., 1998). A matriz sólida pode ser classificada em duas categorias: 1) as partículas são, ao mesmo tempo, suporte e substrato (materiais orgânicos e lignocelulósicos) ; 2) a matriz sólida é apenas um suporte e deve ser acrescida de nutrientes (DURAND, et al., 1993). Outra definição para FES a descreve como a técnica de crescimento de microrganismos em meio com ausência de água livre, ou seja, ausência de água não retida no substrato sólido, simulando processos biológicos que ocorrem na natureza como degradação da madeira, compostagem e crescimento de fungos em alimentos (LONSANE et al., 1991; RAMANA MURTHY et al., 1993).

Desde o início da história o homem tem feito uso de microrganismos para seu benefício, mesmo não compreendendo os fenômenos fisiológicos e bioquímicos envolvidos nas transformações. Dentro deste contexto, os processos de FES, representam um importante papel, pois sabe-se que várias formas de alimentos, utilizando esse cultivo microbiano, fazem parte da dieta dos povos dos países Orientais, Asiáticos e Africanos, há muitos séculos (NIGAM & SINGH, 1994 ; DEL BIANCHI et al., 2001). A utilização dos princípios da FES para a produção de alimentos está relatada desde o ano 1000 a. C., na China, onde se tem notícia da produção de molho de soja. No ano 500 a.C., também os chineses, iniciaram a produção de “Chiang”, um alimento similar ao “miso”, que é obtido a partir da FES. É interessante observar que aspectos religiosos impulsionaram a prática da FES nos países orientais, uma vez que o budismo, introduzido na China no século 4 a.C. e no Japão no século 5 a.C., proíbe o uso da carne, incentivando, assim, a utilização de vegetais, destacando-se o arroz, a soja e o amendoim. Até o século 18, a preparação dos alimentos fermentados nos países orientais limitava-se a produções familiares, o que, no entanto, foi a base para grandes indústrias deste gênero, que existem hoje no Oridente (CANNEL & MOO-YOUNG, 1980 ; RAMANA MURTHY et al., 1983 ; NIGAM & SINGH, 1994). Dentre a variedade de alimentos e bebidas provenientes dos países Orientais tais como “chiang sufu”, “ontjom”, “tape ketan”, “sake”, dentre outros, os mais populares são o molho de soja, o “miso” e o “tempeh”, que, hoje, são produzidos, em larga escala, por indústrias de fermentação totalmente

automatizadas. O “koji” é um dos processos fermentativos mais executados na China, no Japão e no sudeste da Ásia, podendo ser considerada a técnica precursora da FES. Diversos materiais amiláceos podem ser usados na produção do “koji” mas, pela tradição da cultura japonesa, utiliza-se arroz cozido, inoculado com esporos de Aspergillus oryzae (CANNEL & MOO-YOUNG, 1980 ; NIGAM & SINGH, 1994 ; MITCHELL, et al., 2000a).

A introdução dos processos de FES, no Ocidente, aparece relatada em 1891, nos Estados Unidos, com um produto semelhante ao “koji”, no qual utilizou-se, no entanto, farelo de trigo para a sua preparação. Este produto recebeu o nome de “Taka-Koji”, em função do nome do pesquisador que o desenvolveu, Takamine. O processo foi levado à escala industrial, fazendo uso, para isto, de reatores de tambor rotativo e foi utilizado, em 1913, no Canadá, para substituição do malte na indústria de destilados (CANNEL & MOO- YOUNG, 1980). No entanto, a produção de queijos maturados com fungos como Roquefort, Camembert e Brie, nos países Ocidentais, faz uso da tecnologia da FES e é relatada, desde a antiguidade, assim como os processos de ensilagem e compostagem (NIGAM & SINGH, 1994 ; MITCHELL et al., 2000a). Sobre este fato CANNEL & MOO- YOUNG (1980) relatam a existência de três processos que fazem uso da FES dos quais se têm dados históricos e que, ainda hoje, são executados:: 1) produção de alimentos orientais fermentados; 2) produção de queijos maturados com fungos; 3) processos de compostagem.

A partir de 1940, os países ocidentais direcionaram seus esforços para o desenvolvimento e aprimoramento dos processos de FSm, dando pouca ou nenhuma importância à FES. Depois da 2a _{Guerra Mundial, os processos de FSm tornaram-se}

muito conhecidos, impulsionados pelo sucesso na fabricação de penicilina, tornando-se modelos tecnológicos para a produção de qualquer composto por fermentação. Assim, o progresso no desenvolvimento da tecnologia de FSm levou a uma estagnação de FES nos países ocidentais. Alguns trabalhos isolados, fazendo uso da FES, foram feitos entre 1950 e 1960, objetivando a transformação de esteróides por culturas de fungos, e entre 1960 e 1970, para a produção de micotoxinas. No entanto, foi o enriquecimento protéico de rações animais a principal atividade que motivou a utilização da FES nos países Ocidentais após 1940, pois tratava-se de um processo que permitia a utilização de resíduos agroindustriais, agregando valor a um material de baixo custo e, em alguns casos, minimizando a poluição causada por estes resíduos (PANDEY, 2003). Este aspecto, característico da FES, é de interesse global e, devido a isto, há um contínuo

aumento do número de estudos relativos a este processo, que teve um grande avanço na última década.