- Nuôi cấy bề mặt (surface cultivation): Thường vi sinh vật phát triển trên bề mặt mơi trường Ví dụ, vi sinh vật phát triển trên bề mặt môi trường thạch trong hộp Petri hay phát
1. Bể hiếu khí khuấy trộn hồn tồn thơng thường.
4.2.3.1. Nguyên tắc vận hành quá trình lên men xốp
Lên men trên mơi trường xốp thì mơi trường thường ở thể rắn và vi sinh vật cũng phát triển trên bề mặt vật liệu nuôi cấy. Oxy được cấp trực tiếp khơng khí như ni bề mặt. Phương pháp này được sử dụng cho các cấp độ khác nhau như ủ mốc làm tương, nuôi mốc trên mơi trường cơm để đường hố trong quá trình làm rượu hay ủ rác (composting) làm phân bón hữu cơ hay lên men trong các thiết bị lên men sản xuất các sản phẩm công nghệ sinh học (Hình 3.5, Chương 3).
Trong phương pháp ni bề mặt các vi sinh vật tồn tại ở bề mặt mơi trường, do đó mà các tế bào hướng về khoảng khơng khí được cung cấp đầy đủ ơxy. Ở các váng nấm, chất dinh dưỡng của môi trường chỉ được hấp thu nhờ các tế bào chìm và được chuyển vào sợi nấm khí sinh. Sự tạo váng trong phương pháp ni bề mặt dẫn tới một trạng thái sinh lý có ý nghĩa quan trọng đối với việc sản xuất các chất trao đổi nhất định của nấm, ví dụ như sản xuất axit citric hay các enzyme. Tuy nhiên người ta vẫn cố gắng đạt đến trạng thái sinh lý tương ứng với ni cấy chìm.
Phương pháp ni cấy này thường thích hợp cho một số nấm mốc và xạ khuẩn. Việc nuôi thường được tiến hành trên các khay phẳng xếp chồng lên nhau và ủ trong các buồng chứa vơ trùng đóng kín, giống được cấy vào bằng cách thổi bào tử vào bên trong buồng chứa. Một hình thức khác là ni hệ sợi nấm trên các cơ chất rắn như lúa mì, cám hoặc lúa nước trong các thùng quay chậm. Phương pháp này được dùng để sản xuất một số enzyme.
Theo phương pháp này, giống vi sinh vật hiếu khí sau khi cấy sẽ phát triển trên bề mặt và dần dần lan xuống phía dưới theo các kẽ hở giữa các cấu tử thành phần môi trường. Vi sinh vật sử dụng ơxy của khơng khí để hơ hấp đồng thời thải CO2ra mơi trường xung quanh và toả nhiệt. Phương pháp này thường thích hợp cho các q trình ni cấy nấm mốc, một số xạ khuẩn và vi khuẩn cũng có thể sản xuất theo phương pháp này.
Nuôi cấy vi sinh vật trên bề mặt mơi trường rắn hoặc bán rắn có cơ chất dinh dưỡng là cám có trộn các loại bột ngũ cốc, đậu tương và một số thành phần dinh dưỡng khác. Nguồn carbon cho môi trường dinh dưỡng là các loại hạt như ngơ, gạo, mì, đại mạch, đậu tương... được nghiền vỡ thành mảnh kích thước khoảng 1-3 mm. Độ ẩm của môi trường khoảng 55 - 60%. Khi vi sinh vật phát triển sẽ thải CO2 gây hiện tượng toả nhiệt làm nóng và khơ mơi
trường. Cần phải thơng gió, phun mù hoặc làm ẩm trực tiếp để giữ cho độ ẩm tương đối của khơng khí khoảng 90%.