pH puhverdamine: mikroorganismide "mugavustsooni" säilitamine
Pimeda kääritamise ajal põhjustab pidev orgaaniliste hapete tootmine käärimiskeskkonna pH väärtuse (happesuse mõõt) pideva languse, muutes selle järjest happelisemaks. Enamik vesinikku{1}}tootvaid mikroorganisme on happelise keskkonna suhtes väga tundlikud ja liiga madal pH võib nende füsioloogilist aktiivsust tõsiselt mõjutada.
Biosüsi, eriti teatud toorainetest (nt mineraal{0}}rikas põhk) valmistatud biosüsi, sisaldab mõningaid aluselisi aineid (nt kaaliumkarbonaat ja kaltsiumkarbonaat). Need ained suudavad neutraliseerida fermentatsiooni käigus tekkivaid happeid, toimides pH puhvrina, pidades vastu drastilistele pH muutustele ja püüdes hoida fermentatsioonikeskkonda mikroorganismide suhtes suhteliselt sõbralikus pH vahemikus. See on mikroobide aktiivsuse säilitamiseks ülioluline.
Näpunäide: pH on happesuse ja aluselisuse mõõt; 7 on neutraalne, alla 7 on happeline ja üle 7 on aluseline. Puhverdamine viitab võimele säilitada suhteliselt stabiilne pH.
Inhibiitorite adsorptsioon: "Kahjulike jäätmete" eemaldamine
Biosöe poorne struktuur ja suur eripind annavad sellele suurepärase adsorptsioonivõime. Nagu aktiivsüsi, võib see adsorbeerida oma pinnale ja pooridesse metaboolseid kõrvalsaadusi, mis kogunevad fermentatsioonipuljongis ja on mikroorganismidele toksilised (nt liigne orgaaniline happed ja etanool).
Sel viisil saab biosüsi tõhusalt vähendada nende inhibiitorite vaba kontsentratsiooni fermentatsioonipuljongis, vähendades seeläbi nende otsest toksilisust mikroorganismidele ja leevendades produkti inhibeerivat toimet.
Näpunäide: Adsorptsioon viitab nähtusele, kus aine (nt inhibiitor) kinnitub teise aine (nt biosöe) pinnale.
Mikroobide immobiliseerimine: asunduskohtade pakkumine
Lisaks adsorptsioonile on biosöe kare ja poorne pind ideaalne kinnituskoht mikroorganismidele. Mikroorganismid võivad "astuda" biosöele, moodustades biokile. Võrreldes vedelikus "triivivate" mikroorganismidega, on kinnitunud kasvu teel moodustunud biokilekooslustel tavaliselt tugevam organiseeritus ja väliskeskkonna pingete (nagu inhibiitorite kõrge kontsentratsioon) taluvus.
Nende "asustuskohtade" pakkumisega aitab biosüsi mikroorganismidel paremini kohaneda ebasoodsa keskkonnaga ja sellele vastu seista, säilitades suurema biomassi ja aktiivsuse, soodustades seeläbi vesiniku tootmisprotsessi stabiilset edenemist. Seda nimetatakse mikroobide immobiliseerimiseks või rakkude koloniseerimiseks.
