Rozdiel medzi fermentáciou v tuhom skupenstve a fermentáciou s ponorením

kľúčový rozdiel medzi fermentáciou v tuhom skupenstve a submerznou fermentáciou je to fermentácia v tuhom stave zahŕňa kultiváciu mikroorganizmov na pevnom substráte s nízkym obsahom vlhkosti, zatiaľ čo submerzná fermentácia zahrnuje kultiváciu mikroorganizmov v kvapalnom médiu, ktoré má viac ako 95% obsahu vody..

Mikroorganizmy sú prospešné v rôznych typoch priemyselných odvetví. Baktérie a huby majú v priemysle širokú škálu aplikácií. Mikroorganizmy by sa mali počas priemyselného fermentačného procesu pestovať vo veľkom meradle, aby sa získali potrebné produkty, ktoré sú výsledkom mikrobiálneho metabolizmu. Fermentácia v pevnom stave a submerzná fermentácia sú dva hlavné typy fermentácie, ktoré pomáhajú priemyselne vyrábať enzýmy. Pri fermentácii v tuhom stave dochádza k fermentácii mikroorganizmami pestovanými na pevnom substráte, zatiaľ čo pri submerznej fermentácii dochádza k fermentácii mikroorganizmami pestovanými v kvapalnom médiu. Každá metóda má svoje výhody aj nevýhody.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Submerged Fermentation
3. Čo je Submerged Fermentation
4. Podobnosti medzi fermentáciou v pevnom stave a fermentáciou v ponorenej fáze
5. Porovnanie vedľa seba - Fermentácia v pevnom stave vs Fermentácia ponorením v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo je fermentácia v tuhom stave?

Fermentácia v tuhom stave je typ fermentácie používaný pri výrobe enzýmov. Ako už názov napovedá, fermentácia nastáva mikroorganizmami pestovanými na pevnom povrchu alebo na pevnom substráte, ktorý má veľmi nízky obsah vlhkosti. Jeden nerozpustný substrát poskytuje živiny, ako je uhlík, dusík atď., Na pestovanie mikróbov. Mikroorganizmy rastú priľnuté k pevnému substrátu. Fermentácia v tuhom stave často využíva zložené a heterogénne produkty poľnohospodárstva alebo vedľajšie produkty poľnohospodárskeho priemyslu, ako sú ryžové šupky, pšeničné otruby, buničina z cukrovej repy, pšeničná a kukuričná múka, atď. Preto sú substráty lacnejšie a ľahko dostupné..

Okrem toho sú vláknité huby ideálnymi mikroorganizmami pre fermentáciu v tuhom stave. Baktérie, kvasinky a ďalšie huby tiež môžu rásť na pevných substrátoch a môžu sa použiť pri fermentácii v tuhom stave.

Obrázok 01: Fermentácia v tuhom skupenstve

Výhody fermentácie v tuhom stave

Podobne ako pri iných fermentačných procesoch má fermentácia v tuhom stave tiež mnoho výhod, ako je uvedené nižšie.

• Médium je jednoduché, ľahko dostupné a lacné
• Substráty potrebujú menej predúpravy v porovnaní s tekutými médiami
• Kontaminácia je obmedzená, pretože obsah vlhkosti je nízky
• Nútené prevzdušnenie je často jednoduchšie
• Zjednodušené a minimalizované následné spracovanie a likvidácia odpadu
• Jednoduché fermentačné zariadenie
• Vysoká objemová produktivita

Aj keď fermentácia v tuhom stave poskytuje mnoho výhod, má aj niekoľko nevýhod, ktoré sú uvedené nižšie.

Nevýhody fermentácie v tuhom stave

• Nízka hladina vlhkosti môže obmedziť rast mikroorganizmov
• Odstránenie metabolického tepla je problémom pri fermentáciách vo veľkom meradle v tuhom skupenstve
• Ťažkosti s monitorovaním parametrov procesu

Čo je Submerged Fermentation?

Ponorená fermentácia je ďalšou fermentačnou metódou, ktorú používame pri priemyselnej výrobe enzýmov. Ďalej potrebuje veľkú aseptickú fermentačnú nádobu, ktorá môže poskytnúť riadené prostredie, ktoré sa skladá z optimálnej teploty, pH, stupňa miešania, koncentrácie kyslíka atď., Pre rastúce mikroorganizmy. K submerznej fermentácii dochádza v kvapalnom médiu, v ktorom sú prítomné mikroorganizmy. Obsah vody je teda vysoký a všetky živiny sú prítomné v tekutom médiu pre rast mikroorganizmov. Najdôležitejšie je, že živiny sú v médiu rovnomerne dostupné pre mikroorganizmy v submerznej fermentácii. Miešanie uľahčuje rovnomernú distribúciu živín a mikrobiálnych buniek.

Obrázok 02: Ponorená fermentácia

Podobne ako pri fermentácii v tuhom stave má submerzná fermentácia aj výhody a nevýhody, ako je uvedené nižšie.

výhody

• Jednoduchosť merania parametrov procesu
• Rovnomerné rozdelenie živín a mikroorganizmov
• Schopnosť kontrolovať rastové podmienky
• Dostupnosť vysokého obsahu vody pre rast mikróbov

nevýhody

• Používanie drahých médií a drahých zariadení
• Zložitý a nákladný nadväzujúci proces a ťažkosti s likvidáciou odpadu
• Vysoká spotreba energie

Aké sú podobnosti medzi fermentáciou v tuhom stave a fermentáciou s ponorením?

• Fermentácia v pevnom stave a submerzná fermentácia sú dva typy bežných fermentácií pri výrobe enzýmov.
• Mikroorganizmy navyše uskutočňujú oba procesy.

Aký je rozdiel medzi fermentáciou v tuhom stave a fermentáciou pod vodou?

Mikróby rastú na pevnom povrchu pri fermentácii v tuhom stave, zatiaľ čo mikróby rastú v kvapalnom médiu pri submerznej fermentácii. Toto je kľúčový rozdiel medzi fermentáciou v tuhom skupenstve a submerznou fermentáciou.

Nižšie uvedená infografia sumarizuje rozdiel medzi fermentáciou v pevnom stave a fermentáciou v ponorenej fáze.

Zhrnutie - Fermentácia v pevnom stave vs Submerged Fermentation

Fermentácia v tuhom stave používa pevný substrát na pestovanie mikroorganizmov, zatiaľ čo v submerznej fermentácii sa na kultiváciu mikroorganizmov používa kvapalné médium. Toto je kľúčový rozdiel medzi fermentáciou v tuhom skupenstve a submerznou fermentáciou. Fermentácia v tuhom skupenstve prebieha pri nízkej hladine vlhkosti, zatiaľ čo fermentácia v submerznom stupni sa uskutočňuje pri vysokom obsahu vody.

referencie:

1. Filer, Keith a kol. „Výroba enzýmov pre krmivársky priemysel pomocou fermentácie tuhými substrátmi.“ Engormix, Engormix, 20. apríla 2007, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Schéma FMS En“ autor: SOUFFLET S.A. - SOUFFLET S.A (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia.
2. „Bioreaktor penicilínu“ od Matta Browna - Flickra (CC BY 2.0) prostredníctvom Commons Wikimedia