Ключевая разница – периодическая и непрерывная ферментация
Ключевое различие между периодической и непрерывной ферментацией заключается в том, что при периодической ферментации ферментация выполняется партиями одна за другой, в то время как при непрерывной ферментации процесс ферментации никогда не останавливается и длится в течение более длительного периода времени. с регулярной подкормкой свежей средой, содержащей питательные вещества и продукты сбора урожая.
Ферментация - это процесс расщепления химических веществ в анаэробных условиях микроорганизмами, такими как бактерии, дрожжи, грибки и т. д. Другими словами, ферментация определяется как превращение органических молекул в кислоты, газы или спирт в отсутствие кислородной или электрон-транспортной цепи в результате метаболических процессов микроорганизмов. Использование этой способности микроорганизмов производить полезные продукты в промышленных масштабах известно как промышленная ферментация. Периодическая и непрерывная ферментация - это два типа промышленных процессов ферментации, которые используются для получения полезных продуктов, приносящих прибыль.
Что такое периодическая ферментация?
Периодическая ферментация - это один из видов промышленной ферментации, при котором продукты собираются партиями, а процесс останавливается в конце каждой партии. При периодической ферментации в начале добавляются питательные вещества и микроорганизмы, которые запускают процесс. Это закрытая система, и используется относительно большой ферментер. Микробный рост происходит через лаг-фазу, логарифмическую фазу и стационарную фазу. После завершения процесса ферментации процесс останавливают и собирают продукты. Перед следующей партией ферментер очищается, и вторая партия запускается заново.
Рисунок 01: Ферментационная промышленность
Оборачиваемость при периодическом брожении низкая, поскольку питательные вещества добавляются один раз, а условия окружающей среды не близки к естественным. Тем не менее, периодическая ферментация широко применяется в промышленности, поскольку она больше подходит для производства вторичных метаболитов, таких как антибиотики и т. д.
Что такое непрерывная ферментация?
Непрерывное брожение - это еще один тип промышленного процесса брожения, при котором брожение осуществляется в течение более длительного периода времени с добавлением питательных веществ в начале и в промежутках между процессом и сбором урожая через равные промежутки времени. Непрерывная ферментация осуществляется в небольшом ферментере и подходит для получения первичных метаболитов микроорганизмов. Внутри ферментера поддерживается экспоненциальный рост микроорганизмов за счет обеспечения и изменения условий и питательных веществ.
Каковы сходства между периодической и непрерывной ферментацией?
- И периодическая, и непрерывная ферментация являются двумя промышленными процессами ферментации.
- В обеих ферментациях для обеспечения питательных веществ используются свежие среды.
- В обоих случаях используется промышленный ферментер.
- В периодической и непрерывной ферментации используются полезные микроорганизмы.
- Оба брожения производят полезные продукты или биомассу в результате процесса брожения.
- В обоих случаях созданы условия для роста микроорганизмов.
- В обоих случаях поддерживаются pH, температура и аэрация.
- Оба используются для крупномасштабного производства в промышленности.
В чем разница между периодической и непрерывной ферментацией?
Периодическая и непрерывная ферментация |
|
| Периодическая ферментация - это один из видов промышленной ферментации, при котором продукты собираются партиями, а процесс останавливается в конце каждой партии. | Непрерывное брожение - это еще один тип промышленного процесса брожения, при котором ферментация проводится в течение более длительного периода времени с добавлением питательных веществ в начале и в промежутках между процессом и сбором урожая через равные промежутки времени. |
| Fresh Media | |
| При периодическом брожении в начале добавляется свежая среда. | При непрерывной ферментации свежие среды добавляются через равные промежутки времени. |
| Сбор урожая | |
| При периодической ферментации после завершения ферментации продукт собирают. | При непрерывной ферментации продукты и биомасса собираются через равные промежутки времени несколько раз в процессе. |
| Завершение процесса | |
| При периодическом брожении, когда партия готова, процесс прекращается. | При непрерывной ферментации процесс длится долго, пока сбор урожая не будет проведен несколько раз. |
| Настройка ферментации | |
| Настройка периодической ферментации не изменяется извне после ее запуска. | Настройку непрерывной ферментации можно изменить в процессе ферментации. |
| Условия роста внутри ферментера | |
| При периодическом брожении условия не будут оставаться постоянными. | При непрерывном брожении условия поддерживаются постоянными. |
| Оборот | |
| При периодической ферментации скорость оборота низкая. | При непрерывной ферментации скорость оборота высокая. |
| Использование питательных веществ в ферментере | |
| При периодическом брожении питательные вещества используются микроорганизмами медленнее. | При непрерывном брожении питательные вещества быстро используются микроорганизмами. |
| Микробный рост | |
| При периодической ферментации микробный рост проявляется в лаговой, логарифмической и стационарной фазах. | При непрерывной ферментации микробный рост все время находится в экспоненциальной фазе. |
| Тип системы | |
| Непрерывная ферментация – это открытая система. | Периодическая ферментация является закрытой системой. |
| Очистка ферментера | |
| Ферментер очищается после сбора партии при периодическом брожении. | Ферментер не нужно чистить, так как происходит непрерывное добавление и сбор урожая. |
| Размер ферментера | |
| Для периодического брожения используются ферментеры большего размера. | Берментеры меньшего размера используются для непрерывного брожения. |
| Условия окружающей среды внутри ферментера | |
| При периодической ферментации условия окружающей среды менее близки к естественным. | При непрерывном брожении условия приближаются к естественным. |
| Пригодность | |
| Периодическая ферментация подходит для производства вторичных метаболитов. | Непрерывная ферментация подходит для производства первичных метаболитов. |
| Возможность загрязнения | |
| Вероятность загрязнения меньше при периодическом брожении. | Возможность загрязнения высока при непрерывном брожении. |
| Начальная стоимость | |
| Первоначальная стоимость будет меньше для установки периодического брожения. | Первоначальная стоимость установки непрерывного брожения будет высокой. |
Резюме – периодическое и непрерывное брожение
Периодическая и непрерывная ферментация - это два промышленно принятых процесса ферментации для получения полезных продуктов из микроорганизмов. Партийное брожение осуществляется в периодическом режиме. Непрерывная ферментация осуществляется непрерывно при регулярном внесении питательных веществ и сборе продуктов. В этом разница между периодической и непрерывной ферментацией.
