Különbség A Szakaszos és A Folyamatos Kultúra Között

2024 Szerző: Mildred Bawerman | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 08:39

Fő különbség - Batch vs folyamatos kultúra

A mikroorganizmusok, például a baktériumok és gombák, nagyon hasznosak a különféle iparágak számára. Ipari felhasználás céljából a mikroorganizmusokat az erjedési folyamat során nagymértékben kell szaporítani annak érdekében, hogy a mikrobiális anyagcseréből származó szükséges termékeket kinyerjék. Az ipari fermentor nevű speciális készüléket a mikrobiális biomassza termesztésére és fenntartására használják. Ez egy nagy edény, amelyet arra terveztek, hogy helyet és szükséges követelményeket biztosítson a mikrobák növekedéséhez és anyagcseréjéhez. Az ipari fermentációs kultúráknak két típusa van, amelyeket általában a kötegelt és folyamatos tenyésztésnek neveznek. A fő különbség a szakaszos tenyésztés és a folyamatos tenyésztés között az, hogy a szakaszos tenyésztés egy olyan technika, amelyet a mikroorganizmusok korlátozott tápanyag-hozzáférhetőség mellett, zárt rendszerben történő termesztésére használnak, míg a folyamatos tenyésztés a mikroorganizmusok optimális és folyamatos tápanyagellátás mellett történő nyitott rendszerben történő termesztésére szolgáló technika. iparágak.

TARTALOM

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség

2. Mi a szakaszos kultúra

3. Mi a folyamatos kultúra

4. Egymás melletti összehasonlítás - Batch vs folyamatos kultúra

5. Összegzés

Mi az a kötegelt kultúra?

A szakaszos tenyésztés olyan technika, amely a mikroorganizmusokat zárt rendszerben növeszti, ahol az elején korlátozott mennyiségű tápanyagot szállítanak. Az iparban ez a leggyakoribb technika mikroorganizmusok, például baktériumok és gombák felhasználásával hasznos termékek előállítására. A fermentorban növekvő mikrobák erjesztik a tápanyagokat. Az erjesztés a szénhidrátok alkoholokra és savakra történő lebontása mikroorganizmusok által, anoxikus körülmények között. A szakaszos tenyésztési technikában a tápanyagokat kezdetben biztosítják, és az adott mikroorganizmust beoltják a fermentorba. A fermentort bezárjuk, és a hőmérsékletet és a pH-t fenntartjuk a mikroorganizmusok szaporodásához. A mikroorganizmusok belül növekednek, és felhasználják a biztosított tápanyagokat és egyéb feltételeket. Idővel,a tápanyagok korlátozottá válnak, és a környezeti feltételek megváltoznak a fermentorban. Ezért a mikrobiális növekedés négy különálló stádiumot mutat, például késleltetési fázist, log fázist, állófázist és halálfázist. Az erjedés végén az eljárást leállítják, és hasznos termékeket extrahálnak és tisztítanak. A fermentort mossuk és sterilizáljuk, mielőtt egy másik szakaszos tenyészethez felhasználnánk.

A szakaszos tenyésztési technika különlegessége, hogy ezt korlátozott tápanyagmennyiség mellett és egy bizonyos időtartamig működtetik. A fermentor beállítása könnyen elvégezhető és kezelhető. A fermentor belsejében a környezeti feltételek az idő függvényében változnak. Azonban a kívánt hőmérsékletet, pH-körülményeket, keverést, nyomást stb. Megfelelően fenntartják a termék sikeres képződéséhez.

A szakaszos tenyésztési technikát széles körben alkalmazzák szekunder metabolitok, például antibiotikumok, pigmentek stb. Tisztítására. Ez a technika nem alkalmas primer metabolitok és a növekedéssel összefüggő termékek előállítására.

01. ábra: Kötegelt kultúra

Mi az a folyamatos kultúra?

A folyamatos tenyésztés egy másik technika, amely hasznos mikroorganizmusokat növeszt. Célja az exponenciális fázisban folyamatosan növekvő mikrobiális kultúra fenntartása. Ezt úgy lehet elérni, hogy folyamatosan friss tápanyagokat szállítunk, a felgyülemlett hulladékokat és termékeket ugyanolyan ütemben távolítjuk el, és más feltételeket az optimális értéken tartunk. Ezt egy speciális kemosztát nevű kamrában végezzük, amint az a 02. ábrán látható. Friss tápközeget adagolunk folyamatosan az egyik végéből, míg az anyagcseretermékeket folyamatosan extraháljuk a kemosztát másik végéből, hogy a tenyészet térfogata állandó szinten maradjon.

Folyamatos tenyésztést alkalmaznak az iparban, amikor hasznos primer metabolitok, például aminosavak, szerves savak stb. Kivonására van szükség a mikroorganizmusokból. Az elsődleges metabolitok akkor termelődnek a legnagyobb mértékben, amikor a mikroorganizmusok exponenciális fázisban vannak. Ezért a folyamatos tenyésztés célja mindig a mikrobiális biomassza naplózási fázisban tartása. A folyamat folyamatos figyelemmel kísérésével és a rendszer kontrollálásával történik.

02. ábra: Folyamatos tenyésztés kemosztátban

Mi a különbség a kötegelt és a folyamatos kultúra között?

Különböző cikk a táblázat előtt

Batch vs folyamatos kultúra
A szakaszos tenyésztési technikát hasznos mikroorganizmusok termesztésére korlátozott tápanyagmennyiség mellett, zárt fermentorban, egy bizonyos ideig. A kötegelt tenyészeten belüli mikrobiális növekedés tipikus mikrobiális növekedési görbét mutat, amelyben négy különálló fázis azonosítható.	Folyamatos tenyésztési technikát alkalmaznak a hasznos mikroorganizmusok optimális tápanyagszint mellett történő termesztésére egy nyitott rendszerben, amelyben a tápanyagokat folyamatosan adják hozzá, és a hulladékot és a termékeket azonos ütemben távolítják el, hogy a növekedés exponenciális fázisban legyen.
Tápanyagok
A tápanyagokat a fermentációs folyamat megkezdése előtt egyszer szállítjuk.	A tápanyagokat sokszor adják hozzá (a folyamat megkezdésekor és közben).
A rendszer típusa
A kötegelt kultúra zárt rendszer	A folyamatos kultúra nyitott rendszer.
A folyamat megszüntetése
A szakaszos tenyésztés folyamata a termék kialakulása után leáll.	A folyamat a termék képződése közben sem áll le. A termék folyamatos eltávolítását a folyamat folyamatos tenyésztés közbeni leállítása nélkül végezzük.
Környezeti feltételek
A kötegelt kultúrán belül a környezeti feltételek nem állandóak.	A folyamatos tenyésztés környezeti feltételeit állandó szinten tartják.
Mikrobiális növekedés
A mikrobiális szaporodás a kötegelt kultúrában a késleltetési, log és stacionárius fázisokat követi.	A mikrobiális növekedés optimális szinten tartható, ami exponenciális növekedési szakasz.
Konverziós ráta
Az árbevétel aránya alacsony, mivel a tápanyagok és egyéb körülmények korlátozottak belül.	A forgalom aránya magas, mivel a tápanyagok optimális szintje és egyéb feltételek fennmaradnak.
Fermenter Használt
A szakaszos tenyészetekhez nagy méretű fermentort használnak	A folyamatos tenyésztéshez kis méretű fermentort használnak.
Használat
A szakaszos tenyésztési fermentációt általában az iparban használják	A folyamatos tenyésztési fermentációt kevésbé használják az iparban.
Kultúra beállítása
A kötegelt kultúra beállítása egyszerűen elvégezhető és futtatható.	A kultúra folyamatos beállítását nem könnyű elkészíteni és futtatni.
Szennyeződés
A szakaszos tenyészetekben a szennyezés minimális	A folyamatos tenyésztésben nagy a szennyeződés esélye.
Ellenőrzési módszerek
Az ellenőrzési módszerek egyszerűek és gyorsak.	Az ellenőrzési módszerek bonyolultak és időigényesek.
Alkalmasság
A szakaszos tenyészet alkalmasabb másodlagos metabolitok, például antibiotikumok előállítására.	A folyamatos tenyésztés alkalmasabb primer metabolitok, például aminosavak és szerves savak előállítására.

Összegzés - Batch vs folyamatos kultúra

A szakaszos tenyésztés és a folyamatos tenyésztés a mikroorganizmusok ipari és egyéb célokra történő nagymértékű termesztésére alkalmazott kétféle technika. A szakaszos tenyészetben a mikroorganizmusokat eleinte tápanyagokkal látják el és növesztik. Amikor a mikrobák felhasználják a rendelkezésre álló tápanyagokat, a tápanyagok bizonyos idő után korlátozottá válnak. A mikroorganizmusok késési, log, stacionárius és halálos fázisokon keresztül nőnek. A fermentációs folyamatot szakaszosan, szakaszos tenyésztési technikában hajtjuk végre. Minden egyes tétel után a fermentort megtisztítják és frissen felhasználják a következő tételhez. Folyamatos tenyésztés során a mikroorganizmusokat folyamatosan megfelelő mennyiségű friss tápanyaggal látják el, hogy a mikrobákat mindig log fázisban tartsák, hogy kivonják a mikroorganizmusok elsődleges metabolitjait. A folyamatos tenyészet térfogatát állandó értéken tartjuk friss tápanyagok hozzáadásával és a termékek azonos sebességgel történő eltávolításával a folyamat leállítása nélkül. A szakaszos tenyésztéshez viszonylag nagy zárt fermentorra van szükség, míg folyamatos tenyésztésre egy kis nyitott fermentorra van szükség. Ez a különbség a szakaszos és a folyamatos tenyésztés között.