Razlika med fermentacijo v trdnem stanju in potopljeno fermentacijo

The ključna razlika med fermentacijo v trdnem stanju in s potopljeno fermentacijo je to fermentacija v trdnem stanju vključuje gojenje mikroorganizmov na trdnem substratu z nizko vsebnostjo vlage, medtem ko potopljena fermentacija vključuje gojenje mikroorganizmov v tekočem mediju, ki vsebuje več kot 95% vsebnosti vode.

Mikroorganizmi so koristni v različnih vrstah industrije. Bakterije in glive imajo zlasti široko paleto uporabe v panogah. Med procesom industrijske fermentacije je treba mikroorganizme v velikem obsegu gojiti za pridobivanje potrebnih proizvodov, ki izhajajo iz presnove mikrobov. Fermentacija v trdnem stanju in potopljena fermentacija sta dve glavni vrsti fermentacije, ki prispevata k industrijski proizvodnji encimov. Pri trdnem stanju fermentacije pride do mikroorganizmov, ki rastejo na trdnem substratu, medtem ko pri potopljeni fermentaciji pride do mikroorganizmov, ki rastejo v tekočem mediju. Vsaka metoda ima prednosti, pa tudi slabosti.

VSEBINA

1. Pregled in ključne razlike
2. Kaj je potopljena fermentacija
3. Kaj je potopljena fermentacija
4. Podobnosti fermentacije v trdnem stanju in potopljene fermentacije
5. Primerjava ob strani - fermentacija v trdnem stanju proti potopljeni fermentaciji v tabeli
6. Povzetek

Kaj je trdna fermentacija?

Fermentacija v trdnem stanju je vrsta fermentacije, ki se uporablja pri proizvodnji encimov. Kot pove že ime, v fermentaciji pride zaradi mikroorganizmov, ki rastejo na trdni površini ali trdnem substratu, ki ima zelo nizko vsebnost vlage. En sam netopni substrat zagotavlja hranila, kot so ogljik, dušik itd., Za rast mikrobov. Mikroorganizmi rastejo nalepljeni na trden substrat. V trdni fermentaciji se pogosto uporabljajo sestavljeni in raznoliki kmetijski proizvodi ali stranski proizvodi agroindustrije, kot so riževa luska, pšenični otrobi, kaša iz sladkorne pese, pšenična in koruzna moka itd. Zato so substrati cenejši in dostopnejši.

Poleg tega so nitaste glive idealni mikroorganizmi za fermentacijo v trdnem stanju. Prav tako lahko bakterije, kvas in druge glive rastejo tudi na trdnih podlagah in jih lahko uporabljamo pri fermentaciji v trdnem stanju.

Slika 01: Fermentacija trdnega telesa

Prednosti trdne fermentacije

Podobno kot pri drugih fermentacijskih postopkih ima tudi polprevodniško fermentacija številne prednosti, kot so navedene spodaj.

• Medij je preprost, lahko dostopen in poceni
• Podlage potrebujejo manj predobdelave v primerjavi s tekočimi mediji
• Kontaminacije so omejene, saj je vsebnost vlage nizka
• Prisilno prezračevanje je pogosto lažje
• Poenostavljeno in čim bolj zmanjšano nadaljnji postopek in odlaganje odpadkov
• Preprosta oprema za fermentacijo
• Velika volumetrična produktivnost

Čeprav fermentacija v trdnem stanju ponuja številne prednosti, ima tudi več pomanjkljivosti, kot so navedene spodaj.

Slabosti fermentacije v trdnem stanju

• Nizka raven vlage lahko omeji rast mikroorganizmov
• Odstranjevanje metabolične toplote je težava pri velikih fermentacijah v trdnem stanju
• Težave pri spremljanju parametrov procesa

Kaj je potopljena fermentacija?

Potopljena fermentacija je še ena metoda fermentacije, ki jo uporabljamo pri industrijski proizvodnji encimov. Poleg tega potrebuje obsežno posodo za aseptično fermentacijo, ki lahko za rastoče mikroorganizme zagotavlja nadzorovano okolje, sestavljeno iz optimalne temperature, pH, stopnje mešanja, koncentracije kisika itd. Potopljena fermentacija poteka v tekočem mediju, kjer so prisotni mikroorganizmi. Tako je vsebnost vode velika, vsa hranila pa so prisotna v tekočem mediju za rast mikroorganizmov. Najpomembneje je, da so hranila enakomerno na razpolago za mikroorganizme v potopljeni fermentaciji. Mešanje olajša enakomerno porazdelitev hranil in mikrobnih celic.

Slika 02: Potopljena fermentacija

Podobno kot fermentacija v trdnem stanju ima tudi potopljena fermentacija prednosti in slabosti, kot je navedeno spodaj.

Prednosti

• Enostavnost merjenja procesnih parametrov
• Enakomerna porazdelitev hranil in mikroorganizmov
• Sposobnost nadzora pogojev rasti
• Razpoložljivost visoke vsebnosti vode za rast mikrobov

Slabosti

• Uporaba dragih medijev in drage opreme
• Zapleten in drag postopek na nižji stopnji in težave pri odlaganju odpadkov
• Velika poraba energije

Kakšne so podobnosti med fermentacijo trdnega telesa in potopljeno fermentacijo?

• Fermentacija v trdnem stanju in potopljena fermentacija sta dve vrsti pogostih fermentacij v proizvodnji encimov.
• Poleg tega mikroorganizmi izvajajo oba procesa.

Kakšna je razlika med fermentacijo v trdnem stanju in potopljeno fermentacijo?

Mikrobi rastejo na trdni površini v trdnem fermentaciji, medtem ko mikrobi rastejo v tekočem mediju pri potopljeni fermentaciji. Torej, to je ključna razlika med fermentacijo v trdnem stanju in potopljeno fermentacijo.

Spodnja infografija povzema razliko med fermentacijo v trdnem stanju in potopljeno fermentacijo.

Povzetek - Fermentacija v trdnem stanju proti potopljeni fermentaciji

Fermentacija v trdnem stanju uporablja trden substrat za gojenje mikroorganizmov, medtem ko potopljena fermentacija uporablja tekoči medij za gojenje mikroorganizmov. Tako je to ključna razlika med fermentacijo v trdnem stanju in potopljeno fermentacijo. Fermentacija v trdnem stanju poteka pod nizko stopnjo vlage, medtem ko potopljena fermentacija poteka pod visoko vsebnostjo vode.

Referenca:

1. Filer, Keith in sod. „Proizvodnja encimov za krmno industrijo z uporabo fermentacije s trdnim substratom.“ Engormix, Engormix, 20. apr. 2007, na voljo tukaj.

Vljudnost slik:

1. "Schema FMS En" SOUFFLET S.A. - SOUFFLET S.A (CC BY-SA 3.0) prek Commons Wikimedia
2. "Penicilin bioreaktor" Matt Brown - Flickr (CC BY 2.0) prek Commons Wikimedia