Ključna razlika – serija naspram kontinuirane fermentacije
Ključna razlika između šaržne i kontinuirane fermentacije je u tome što se u šaržnoj fermentaciji fermentacija odvija u serijama jedna za drugom, dok u kontinuiranoj fermentaciji proces fermentacije nikada ne prestaje između i traje duže vrijeme uz hranjenje svježim medijima koji sadrže hranjive tvari i proizvode žetve u redovitim intervalima.
Fermentacija je proces razgradnje kemikalija u anaerobnim uvjetima pomoću mikroorganizama kao što su bakterije, kvasci, gljivice itd. Drugim riječima, fermentacija se definira kao pretvorba organskih molekula u kiseline, plinove ili alkohol u odsutnost transportnog lanca kisika ili elektrona kao rezultat metaboličkih procesa mikroorganizama. Korištenje ove sposobnosti mikroorganizama za stvaranje korisnih proizvoda u industrijskim razmjerima poznato je kao industrijska fermentacija. Šaržna i kontinuirana fermentacija dvije su vrste procesa industrijske fermentacije koji su se koristili za dobivanje novca od stvaranja korisnih proizvoda.
Što je šaržna fermentacija?
Šaržna fermentacija jedna je vrsta industrijske fermentacije u kojoj se proizvodi beru u serijama dok se proces zaustavlja na kraju svake serije. U šaržnoj fermentaciji, na početku se dodaju hranjive tvari i mikroorganizmi i pokreću proces. To je zatvoreni sustav i koristi se relativno veliki fermentor. Mikrobni rast odvija se kroz lag fazu, log fazu i stacionarnu fazu. Kada proces fermentacije završi, proces se zaustavlja i proizvodi se beru. Prije sljedeće šarže, fermentor se čisti i druga se serija ponovno pokreće.
Slika 01: Industrija fermentacije
Stopa obrtaja je niska u šaržnoj fermentaciji jer se hranjive tvari dodaju jednom, a uvjeti okoliša nisu bliski prirodnim. Međutim, šaržna fermentacija ima veliku primjenu u industriji jer je prikladnija za proizvodnju sekundarnih metabolita kao što su antibiotici, itd.
Što je kontinuirana fermentacija?
Kontinuirana fermentacija je još jedna vrsta industrijskog procesa fermentacije u kojoj se fermentacija provodi dulje vrijeme uz dodavanje hranjivih tvari na početku i između procesa i berbe u redovitim intervalima. Kontinuirana fermentacija se odvija u malom fermentoru i pogodan je za proizvodnju primarnih metabolita mikroorganizama. Unutar fermentora osiguravanjem i mijenjanjem uvjeta i hranjivih tvari održava se eksponencijalni rast mikroorganizama.
Koje su sličnosti između šaržne i kontinuirane fermentacije?
- I šaržna i kontinuirana fermentacija su dva industrijska procesa fermentacije.
- U obje fermentacije, svježi mediji se koriste za osiguravanje hranjivih tvari.
- U oba se koristi industrijski fermentor.
- U šaržnoj i kontinuiranoj fermentaciji koriste se korisni mikroorganizmi.
- Obje fermentacije proizvode korisne proizvode ili biomasu kao rezultat procesa fermentacije.
- U oba su osigurani uvjeti za rast mikroorganizama.
- U oba se održavaju pH, temperatura i prozračivanje.
- Oboje se koristi za proizvodnju velikih razmjera u industriji.
Koja je razlika između šaržne i kontinuirane fermentacije?
Serija naspram kontinuirane fermentacije |
|
| Šaržna fermentacija jedna je vrsta industrijske fermentacije u kojoj se proizvodi beru u serijama dok se proces zaustavlja na kraju svake serije. | Kontinuirana fermentacija je još jedna vrsta industrijskog procesa fermentacije u kojoj se fermentacija provodi dulje vrijeme uz dodavanje hranjivih tvari na početku i između procesa i berbe u redovitim intervalima. |
| Svježi mediji | |
| U šaržnoj fermentaciji, na početku se dodaje svježi medij. | Kod kontinuirane fermentacije, svježa podloga dodaje se u pravilnim intervalima. |
| Berba proizvoda | |
| U šaržnoj fermentaciji, kada fermentacija završi, proizvod se bere. | Kod kontinuirane fermentacije proizvodi i biomasa beru se u pravilnim intervalima nekoliko puta dok proces traje. |
| Prekid procesa | |
| U šaržnoj fermentaciji, kada je serija spremna, proces se prekida. | Kod kontinuirane fermentacije proces traje dugo dok se berba ne obavi nekoliko puta. |
| Postavljanje fermentacije | |
| Postavke šaržne fermentacije ne mijenjaju se izvana nakon pokretanja. | Postavke kontinuirane fermentacije mogu se promijeniti tijekom procesa fermentacije. |
| Uvjeti rasta unutar fermentora | |
| U šaržnoj fermentaciji stanje neće ostati konstantno. | Kod kontinuirane fermentacije uvjeti se održavaju konstantnim. |
| Stopa prometa | |
| U šaržnoj fermentaciji, stopa obrtaja je niska. | Kod kontinuirane fermentacije, stopa obrtaja je visoka. |
| Upotreba hranjivih tvari u fermentoru | |
| U šaržnoj fermentaciji, hranjive tvari koriste mikroorganizmi sporije. | Kod kontinuirane fermentacije mikroorganizmi brzo iskorištavaju hranjive tvari. |
| Mikrobni rast | |
| U šaržnoj fermentaciji, rast mikroba pokazuje se u fazama kašnjenja, log i stacionarnoj fazi. | U kontinuiranoj fermentaciji, rast mikroba postoji u eksponencijalnoj fazi cijelo vrijeme. |
| Vrsta sustava | |
| Kontinuirana fermentacija je otvoreni sustav. | Šaržna fermentacija je zatvoreni sustav. |
| Čišćenje fermentora | |
| Fermentor se čisti nakon žetve šarže u šaržnoj fermentaciji. | Fermentor nije potrebno čistiti budući da se vrši kontinuirano dodavanje i žetva. |
| Veličina fermentora | |
| Fermentori veće veličine koriste se za šaržnu fermentaciju. | Manji fermentori koriste se za kontinuiranu fermentaciju. |
| Uvjeti okoline unutar fermentora | |
| Kod šaržne fermentacije, uvjeti okoline manje su slični prirodnom okruženju. | Kod kontinuirane fermentacije uvjeti su bliži prirodnom okruženju. |
| Prikladnost | |
| Šaržna fermentacija prikladna je za proizvodnju sekundarnih metabolita. | Kontinuirana fermentacija pogodna je za proizvodnju primarnih metabolita. |
| Mogućnost kontaminacije | |
| Mogućnost kontaminacije manja je u šaržnoj fermentaciji. | Mogućnost kontaminacije je velika u kontinuiranoj fermentaciji. |
| Početni trošak | |
| Početni trošak bit će manji za postavku šaržne fermentacije. | Početni trošak bit će visok za postavljanje kontinuirane fermentacije. |
Sažetak – Serijska vs kontinuirana fermentacija
Serija i kontinuirana fermentacija dva su industrijski prihvaćena procesa fermentacije za proizvodnju korisnih proizvoda iz mikroorganizama. Šaržna fermentacija provodi se šaržno. Kontinuirana fermentacija provodi se kontinuirano dok se hranjive tvari i proizvodi žetve unose u redovitim intervalima. Ovo je razlika između šaržne i kontinuirane fermentacije.
