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.
