Trong việc sản xuất protease từ vi sinh vật, cả hai kỹ thuật: lên men chìm (SmF) và lên men bề mặt (SSF) đều có thể đƣợc sử dụng (Pandey et al., 2001; Mukhtar và Haq, 2008). Tuy nhiên, quá trình lên men trạng thái rắn là một phƣơng pháp thích hợp để sản xuất protease ƣa acid từ nấm (Tremacoldi et al., 2004). Các nghiên cứu trƣớc đã cho thấy enzyme thu đƣợc từ phƣơng pháp SSF có hoạt tính cao hơn so với phƣơng pháp SmF khi nuôi cấy trên cùng loại vi sinh vật và cơ chất lên men (Viniegra-González et al., 2003). Tuy nhiên, lý do vi sinh vật sản xuất ra enzyme trên môi trƣờng rắn SSF có hoạt tính cao hơn trƣờng hợp sử dụng môi trƣờng lỏng SmF vẫn chƣa đƣợc giải thích cụ thể. Nhìn chung, sự khác biệt quan trọng giữa quá trình lên men SmF và SSF là độ ẩm môi trƣờng. Do độ hoạt động của nƣớc trong môi trƣờng lên men SmF rất cao nên mức độ nhiễm vi sinh vật không mong muốn gia tăng (Patil et al., 2006). Hesseltine (1977) đã chỉ ra một số thuận lợi và bất lợi của SSF so với SmF.
2.3.6.1 Thuận lợi
- Môi trƣờng nuôi cấy đơn giản;
- Một số cơ chất có thể đƣợc sử dụng trực tiếp làm môi trƣờng rắn hoặc bổ sung thêm một số chất dinh dƣỡng;
- Sản phẩm thu nhận có nồng độ cao, dễ dàng tinh sạch;
- Sử dụng kết hợp các cơ chất tự nhiên có nguồn gốc thực vật, bào tử hoặc tế bào; - Độ ẩm thấp và mật số nấm mốc lớn nên hạn chế đƣợc sự lây nhiễm của nhiều loại vi sinh vật khác;
- Lƣợng tạp chất sinh ra thấp hơn trong SmF;
- Enzyme ít nhạy cảm với các chất ức chế dị hóa hoặc cảm ứng;
- Trong điều kiện thiết bị đơn giản, không có thiết bị phản ứng sinh học, việc lên men SSF là phƣơng thức hiệu quả, dễ thực hiện, có tính khả thi cao.
2.3.6.2 Bất lợi
- Các vi sinh vật nuôi cấy bởi phƣơng pháp SSF bị hạn chế bởi rào cản về độ ẩm của môi trƣờng;
- Việc xác định các thông số nhƣ độ ẩm, pH, oxy tự do, CO2 là một vấn đề khó khăn do thiếu thiết bị kiểm tra sản xuất (pectinases, amylase, protease ƣa acid, amyloglucosidases, ...) ở quy mô công nghiệp (Lonsane và Ghildyal, 1992).
Ngoài ra, Mitchell và Lonsane (1992) cũng đã nêu ra ƣu điểm của SSF là: phƣơng pháp đơn giản, chi phí sản xuất thấp hơn, sản lƣợng enzyme cao và nƣớc thải đầu ra thấp. Do vậy phƣơng pháp này đã đƣợc sử dụng rộng rãi để sản xuất protease. Trong quá trình lên men SSF các phụ phẩm nông-công nghiệp thƣờng đƣợc coi là các chất nền tốt nhất (Pandey et al., 1999).