Mikroorganizmai, tokie kaip bakterijos ir grybeliai, yra labai naudingi įvairių tipų pramonei. Pramoniniam naudojimui fermentacijos metu mikroorganizmai turėtų būti auginami dideliais kiekiais, kad būtų galima išgauti reikiamus produktus, susidarančius dėl mikrobų metabolizmo. Mikrobų biomasės auginimui ir palaikymui naudojamas specialus aparatas, vadinamas pramoniniu fermenteriu. Tai yra didelis indas, skirtas suteikti erdvę ir būtinus reikalavimus mikrobų augimui ir metabolizmui. Yra du pramoninės fermentacijos kultūrų tipai, paprastai naudojami pramonėje, vadinamoje partijų kultūra ir tęstine kultūra. Pagrindinis skirtumas tarp partijos kultūros ir tęstinės kultūros yra tas partinė kultūra yra metodas, naudojamas mikroorganizmams auginti, esant ribotam maistinių medžiagų kiekiui uždaroje sistemoje kol nenutrūkstamas auginimas yra metodas, naudojamas mikroorganizmams auginti esant optimaliam ir nuolatiniam maisto medžiagų tiekimui atviroje pramonėje.
TURINYS
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra partijų kultūra
3. Kas yra tęstinė kultūra
4. Lyginimas iš šono - partija ir tęstinė kultūra
5. Santrauka
Serijinė kultūra yra būdas auginti mikroorganizmus uždaroje sistemoje, kur pradžioje tiekiamas ribotas kiekis maistinių medžiagų. Tai yra labiausiai paplitusi pramonės šakose naudojama technika, leidžianti gaminti naudingus produktus naudojant mikroorganizmus, tokius kaip bakterijos ir grybeliai. Fermenteryje augantis mikrobas fermentuoja maistines medžiagas. Fermentacija yra angliavandenių skaidymas į alkoholius ir rūgštis mikroorganizmais anoksinėmis sąlygomis. Serijų auginimo technikoje pradžioje pateikiamos maistinės medžiagos, o konkretus mikroorganizmas pasėjamas į fermentatorių. Fermentatorius uždaromas, o temperatūra ir pH palaikomi mikroorganizmams augti. Mikroorganizmas auga viduje ir naudojasi pateiktomis maistinėmis medžiagomis bei kitomis sąlygomis. Laikui bėgant, maistinės medžiagos tampa ribotos ir aplinkos sąlygos fermentuojant keičiasi. Taigi mikrobų augimas rodo skirtingas keturias stadijas, tokias kaip vėlavimo fazė, log fazė, nejudanti fazė ir mirties fazė. Fermentacijos pabaigoje procesas sustabdomas, o naudingi produktai ekstrahuojami ir išgryninami. Fermentatorius plaunamas ir sterilizuojamas prieš naudojant kitą partijos kultūrą.
Serijinės kultūros metodo ypatumas yra tas, kad tam tikru laikotarpiu naudojamas ribotas maistinių medžiagų kiekis. Fermentatoriaus sąranką lengva pasidaryti ir valdyti. Aplinkos sąlygos fermenterio viduje priklauso nuo laiko. Tačiau norint sėkmingai suformuoti produktą, tinkamai palaikoma reikalinga temperatūra, pH sąlygos, maišymas, slėgis ir kt.
Serijų auginimo technika yra plačiai naudojama antrinių metabolitų, tokių kaip antibiotikai, pigmentai, ir kt. Valymui. Ši metodika netinka pirminių metabolitų ir produktų, susijusių su augimu, gamybai..
01 paveikslas: Serijos kultūra
Tęstinis auginimas yra dar viena priemonė, auginanti naudingus mikroorganizmus. Ja siekiama išlaikyti nuolat augančią mikrobų kultūrą eksponentinėje fazėje. Tai galima pasiekti nuolat tiekiant šviežias maistines medžiagas, tuo pačiu greičiu pašalinant susikaupusias atliekas ir produktus ir išlaikant optimalias kitas sąlygas. Tai atliekama specialioje kameroje, vadinamoje chemostatu, kaip parodyta 0 pav. Šviežia terpė pridedama nuolat iš vieno galo, o metaboliniai produktai nuolat ištraukiami iš kito chemostato galo, kad kultūros tūris būtų pastovus..
Nuolatinė kultūra naudojama pramonėje, kai iš mikroorganizmų reikia išskirti naudingus pirminius metabolitus, tokius kaip amino rūgštys, organinės rūgštys ir kt. Pirminiai metabolitai susidaro greičiu, kai mikroorganizmai yra eksponentinėje fazėje. Taigi tęstine kultūra visada siekiama išlaikyti mikrobų biomasę prisijungimo fazėje. Tai atliekama nuolat stebint procesą ir kontroliuojant sistemą.
02 paveikslas: Nuolatinė kultūra chemostate
Partija vs nenutrūkstama kultūra | |
Serijų auginimo technika naudojama naudingiems mikroorganizmams auginti esant ribotam maistinių medžiagų kiekiui uždarame fermenteryje tam tikrą laiką. Mikrobų augimas serijos kultūros viduje rodo tipišką mikrobų augimo kreivę, kurioje galima nustatyti keturias atskiras fazes. | Tęstinio auginimo technika naudojama naudingiems mikroorganizmams auginti esant optimaliam maistinių medžiagų kiekiui atviroje sistemoje, kurioje maistinių medžiagų nuolat pridedama, o atliekos ir produktai pašalinami tokiu pat greičiu, kad augimas išliktų eksponentiniame etape.. |
Maistinių medžiagų | |
Maistinės medžiagos tiekiamos vieną kartą prieš pradedant fermentacijos procesą. | Maistinės medžiagos pridedamos daug kartų (proceso pradžioje ir tarp jo). |
Sistemos tipas | |
Partijų kultūra yra uždara sistema | Tęstinė kultūra yra atvira sistema. |
Proceso nutraukimas | |
Pagaminus produktą, partijos kultūros procesas sustabdomas. | Procesas nėra sustabdytas, nors produktas yra suformuotas. Nuolatinis produkto pašalinimas atliekamas nenutraukiant proceso nepertraukiamoje kultūroje. |
Aplinkos sąlygos | |
Aplinkos sąlygos partijos kultūroje nėra pastovios. | Nepertraukiamos kultūros aplinkos sąlygos palaikomos pastovios. |
Mikrobų augimas | |
Mikrobų augimas serijos kultūroje vyksta vėluojant, prisijungiant ir nejudant. | Mikrobų augimas palaikomas optimaliu lygiu, kuris yra eksponentinis augimo etapas. |
Apyvartos rodiklis | |
Apyvartos lygis yra žemas, nes maistinės medžiagos ir kitos sąlygos yra ribotos. | Apyvartos lygis yra didelis, nes išlaikomas optimalus maistinių medžiagų lygis ir kitos sąlygos. |
Fermenteris naudojamas | |
Didelės apimties fermentatorius naudojamas partinėms kultūroms | Nuolatiniam auginimui naudojamas mažas fermentatorius. |
Naudokite | |
Partijų kultūros fermentacija dažniausiai naudojama pramonėje | Nuolatinė kultūros fermentacija pramonėse naudojama mažiau. |
Kultūros sąranka | |
Serijos kultūros sąranką lengva atlikti ir vykdyti. | Nuolatinę kultūros sąranką nėra lengva sudaryti ir vykdyti. |
Užteršimas | |
Sergant kultūromis, tarša yra minimali | Nuolatinės kultūros metu užteršimo tikimybė yra didelė. |
Kontrolės metodai | |
Kontrolės metodai yra lengvi ir greiti. | Kontrolės metodai yra sudėtingi ir reikalaujantys daug laiko. |
Tinkamumas | |
Serijų kultūra yra tinkamesnė antrinių metabolitų, tokių kaip antibiotikai, gamybai. | Tęstinis auginimas yra tinkamesnis pirminių metabolitų, tokių kaip aminorūgštys ir organinės rūgštys, gamybai. |
Serijinė kultūra ir nepertraukiama kultūra yra dviejų tipų metodai, naudojami didelio masto mikroorganizmams kultivuoti pramoniniais ir kitais tikslais. Serijinėje kultūroje mikroorganizmai pradžioje yra aprūpinami maistinėmis medžiagomis ir auginami. Kai mikrobai sunaudoja turimas maistines medžiagas, tam tikru laikotarpiu maistinės medžiagos tampa ribotos. Mikroorganizmai auga per vėlavimą, logą, nejudantį ir mirties fazę. Fermentacijos procesas vyksta dalimis, naudojant partijų auginimo techniką. Po kiekvienos partijos fermentorius valomas ir naudojamas naujai kitai partijai. Nepertraukiamo auginimo metu mikroorganizmams tiekiamas pakankamas kiekis šviežių maistinių medžiagų, kad mikrobai visada būtų palaikomi log fazėje, kad būtų galima išskirti pirminius mikroorganizmų metabolitus. Nepertraukiamo kultūros tūris palaikomas pastovus, pridedant šviežių maistinių medžiagų ir pašalinant produktus tokiu pat greičiu, nesustabdant proceso. Serijos kultūra reikalinga palyginti dideliam uždarajam fermentatoriui, tuo tarpu nepertraukiamai kultūrai reikia mažo atviro fermentatoriaus. Tai yra skirtumas tarp partijos ir tęstinės kultūros.
Nuorodos
1. Dionizė I. Foustoukos. „Nuolatinė kultūros sistema, skirta įvertinti mikrobų veiklą Piezosferoje“. Taikomoji ir aplinkos mikrobiologija. N.p., 2015 m. Spalio 01 d. Žiniatinklis. 2017 m. Gegužės 13 d
2. Edvardas Robertsonas -. „Bakterijų augimas: serija palyginti su nuolatine“. Biogest. N.p., n.d. Žiniatinklis. 2017 m. Gegužės 13 d. .
Vaizdo mandagumas:
1. „Chemostato laivo diagrama“, pateikė CGraham2332 - Savo darbas (CC BY-SA 4.0) per „Commons Wikimedia“
2. Glyn Baker („CC BY-SA 2.0“) „Maži fermentuojantys rezervuarai“ per Geograph.UK