A fermentação microbiana refere-se ao processo pelo qual os microrganismos, sob condições adequadas, transformam matérias-primas em produtos necessários aos seres humanos através de vias metabólicas específicas. O nível de produção da fermentação microbiana depende principalmente das características genéticas da estirpe e das condições de cultivo. Geralmente, as condições que afetam o rendimento dos microrganismos incluem: fonte de carbono, pH e tempo de cultivo, temperatura de fermentação e velocidade e amplitude de agitação. Entre estes fatores, a fonte de carbono e o valor do pH são determinados pelo meio de cultura, enquanto a temperatura de fermentação e a velocidade e amplitude de agitação são controladas através de um "agitador descolorante". A temperatura do agitador descolorante tem efeitos multifacetados na fermentação:
1. A temperatura tem um impacto significativo no número de esporos e células viáveis produzidas durante a fermentação. A temperatura geral de sobrevivência dos microrganismos situa-se entre os 20 e os 35 °C; temperaturas excessivamente elevadas ou baixas levam à inativação ou mesmo à morte dos microrganismos. Do ponto de vista da cinética das reações enzimáticas, temperaturas mais elevadas aumentam as velocidades de reação, aceleram o crescimento e o metabolismo e promovem a formação do produto. No entanto, temperaturas mais elevadas levam também a uma inativação enzimática mais rápida e a um envelhecimento celular precoce, afetando a formação do produto.
2.As temperaturas necessárias para o crescimento e acumulação de metabolitos diferem para o mesmo tipo de bactérias. Por exemplo, a temperatura adequada para as bactérias produtoras de penicilina é de 30 °C, enquanto a temperatura ideal para a produção de penicilina é de 25 °C. Isto exige o ajuste da temperatura de acordo com o produto desejado e a definição de diferentes temperaturas em diferentes fases da produção.
3.º A temperatura também afeta a composição e as características das enzimas. Por exemplo, as enzimas produzidas a 55 °C retêm 88% a 99% da sua atividade após serem mantidas a 90 °C durante 60 minutos; enzimas produzidas a 35 °C, nas mesmas condições, apenas retêm 6% a 10% da sua atividade.
4.As diferentes temperaturas têm também efeitos diferentes nos metabolitos produzidos pelas bactérias. Por exemplo, quando se utiliza *Streptomyces clortetraciclina* NRLRB-1287 para a fermentação da tetraciclina, a definição da temperatura de fermentação abaixo dos 30 °C leva a um aumento da síntese de clortetraciclina. O aumento da temperatura de fermentação promove a síntese de tetraciclina. A 35 °C, a *Streptomyces clortetraciclina* produz apenas tetraciclina, cessando praticamente a síntese de clortetraciclina.
5.º A temperatura também afeta as propriedades físicas do meio de fermentação, como a sua viscosidade, a solubilidade e a taxa de transferência do substrato e do oxigénio, e as taxas de decomposição e absorção de certos substratos. A temperatura de fermentação influencia a cinética da fermentação e a biossíntese de produtos, afetando estas condições.
Portanto, manter uma temperatura adequada durante a fermentação é crucial para o crescimento celular adequado e para a síntese de metabolitos. O controlo preciso da temperatura torna-se um dos parâmetros importantes na seleção de um agitador descolorante.