We compare isotherms for soybeans and soybeans fermented with Rhizopus oryzae, showing that in solid-state fermentation the biomass affects the isotherm of the fermenting solids. Equations are developed to calculate, for a given overall water content of the fermenting solids, the water contents of the biomass and residual substrate, as well as the water activity. A case study, undertaken using a mathematical model of a well-mixed bioreactor, shows that if water additions are made on the basis of the assumption that fermenting solids have the same isotherm as the substrate itself, poor growth can result since the added water does not maintain the water activity at levels favorable for growth. We conclude that the effect of the microbial biomass on the isotherm of the fermenting solids must be taken into account in mathematical models of solid-state fermentation bioreactors.

U radu su uspoređene izoterme zrna soje s izotermama fermentiranih zrna s pomoću plijesni Rhizopus oryzae, pri čemu se pokazalo da biomasa utječe na izotermu fermentirajućih tvari pri uzgoju na čvrstoj podlozi. Postavljene su jednadžbe za izračun udjela vode u biomasi i ostatku supstrata te aktivnost vode, u usporedbi s ukupnom količinom vode u fermentirajućoj čvrstoj tvari. Primjenom matematičkog modela za bioreaktor s dobrim miješanjem provedena su istraživanja koja su pokazala da dodatak vode, izračunat na osnovi pretpostavke da fermentirajuće čvrste tvari imaju istu izotermu kao i supstrat, omogućava slabi rast jer dodana voda ne zadržava aktivnost koja potiče rast plijesni. Zaključeno je da se pri matematičkom modeliranju bioreaktora za uzgoj na čvrstoj podlozi mora uzeti u obzir utjecaj mikrobne biomase na izotermu fermentirajućih tvari.