Ключова разлика – периодична срещу непрекъсната ферментация
Ключовата разлика между периодичната и непрекъснатата ферментация е, че при периодичната ферментация ферментацията се извършва на партиди една след друга, докато при непрекъснатата ферментация процесът на ферментация никога не спира между тях и протича за по-дълъг период от време с хранене на пресни среди, съдържащи хранителни вещества и продукти за събиране на реколтата на редовни интервали.
Ферментацията е процес на разграждане на химикали при анаеробни условия от микроорганизми като бактерии, дрожди, гъби и др. С други думи, ферментацията се определя като превръщането на органични молекули в киселини, газове или алкохол в липса на кислородна или електротранспортна верига в резултат на метаболитни процеси на микроорганизмите. Използването на тази способност на микроорганизмите да произвеждат полезни продукти в индустриален мащаб е известно като индустриална ферментация. Партидната и непрекъснатата ферментация са два вида промишлени процеси на ферментация, използвани за получаване на полезни продукти, правещи пари.
Какво е групова ферментация?
Пакетната ферментация е един вид промишлена ферментация, при която продуктите се събират на партиди, докато процесът се спира в края на всяка партида. При партидната ферментация в началото се добавят хранителни вещества и микроорганизми и тече процесът. Това е затворена система и се използва относително голям ферментатор. Растежът на микробите се осъществява чрез фаза на забавяне, фаза на логаритъм и стационарна фаза. След като процесът на ферментация завърши, процесът се спира и продуктите се събират. Преди следващата партида, ферментаторът се почиства и втората партида се стартира наново.
Фигура 01: Ферментационна индустрия
Степента на оборот е ниска при периодична ферментация, тъй като хранителните вещества се добавят еднократно и условията на околната среда не са близки до естествените. Въпреки това периодичната ферментация се прилага широко в индустриите, тъй като е по-подходяща за производството на вторични метаболити като антибиотици и др.
Какво е непрекъсната ферментация?
Непрекъснатата ферментация е друг вид промишлен процес на ферментация, при който ферментацията се извършва за по-дълъг период от време, като се добавят хранителни вещества в началото и между процеса и събирането на реколтата на редовни интервали. Непрекъснатата ферментация се извършва в малък ферментатор и е подходящ за производство на първични метаболити на микроорганизмите. Вътре във ферментатора експоненциалният растеж на микроорганизмите се поддържа чрез осигуряване и промяна на условията и хранителните вещества.
Какви са приликите между периодичната и непрекъснатата ферментация?
- Както партидната, така и непрекъснатата ферментация са два промишлени процеса на ферментация.
- И в двете ферментации се използва прясна среда за осигуряване на хранителни вещества.
- И в двата случая се използва индустриален ферментатор.
- При периодична и непрекъсната ферментация се използват полезни микроорганизми.
- И двете ферментации произвеждат полезни продукти или биомаса в резултат на процеса на ферментация.
- И в двете се осигуряват условия за растеж на микроорганизмите.
- И в двете се поддържат pH, температура и аерация.
- И двете се използват за широкомащабно производство в промишлеността.
Каква е разликата между периодичната и непрекъснатата ферментация?
Партида срещу непрекъсната ферментация |
|
| Пакетната ферментация е един вид промишлена ферментация, при която продуктите се събират на партиди, докато процесът се спира в края на всяка партида. | Непрекъснатата ферментация е друг вид промишлен процес на ферментация, при който ферментацията се извършва за по-дълъг период от време, като се добавят хранителни вещества в началото и между процеса и събирането на реколтата на редовни интервали. |
| Свежи медии | |
| При периодична ферментация в началото се добавя прясна среда. | При непрекъсната ферментация, свежа среда се добавя на редовни интервали. |
| Прибиране на продукта | |
| При партидна ферментация, след като ферментацията приключи, продуктът се събира. | При непрекъсната ферментация продуктите и биомасата се събират на редовни интервали няколко пъти, докато процесът протича. |
| Прекратяване на процеса | |
| При периодична ферментация, когато партидата е готова, процесът се прекратява. | При непрекъсната ферментация процесът протича дълго време, докато прибирането на реколтата се извърши няколко пъти. |
| Настройка на ферментация | |
| Настройката за партидна ферментация не се променя отвън, след като е стартирана. | Настройките за непрекъсната ферментация могат да се променят по време на процеса на ферментация. |
| Условия за растеж във ферментатора | |
| При периодична ферментация състоянието няма да остане постоянно. | При непрекъсната ферментация условията се поддържат постоянни. |
| Коефициент на оборот | |
| При периодична ферментация скоростта на оборот е ниска. | При непрекъсната ферментация скоростта на оборот е висока. |
| Използване на хранителни вещества във ферментатора | |
| При периодична ферментация хранителните вещества се използват от микроорганизмите с по-бавна скорост. | При непрекъсната ферментация хранителните вещества се усвояват бързо от микроорганизмите. |
| Микробиален растеж | |
| При партидна ферментация растежът на микробите се проявява в лаг, дневна и стационарна фаза. | При непрекъсната ферментация микробният растеж съществува в експоненциална фаза през цялото време. |
| Тип система | |
| Непрекъснатата ферментация е отворена система. | Партидната ферментация е затворена система. |
| Почистване на ферментатора | |
| Ферментаторът се почиства след събиране на партида при партидна ферментация. | Не е необходимо ферментаторът да се почиства, тъй като се извършва непрекъснато добавяне и събиране. |
| Размер на ферментатора | |
| Ферментатори с по-голям размер се използват за периодична ферментация. | Ферментатори с по-малък размер се използват за непрекъсната ферментация. |
| Условия на околната среда във ферментатора | |
| При периодичната ферментация условията на околната среда са по-малко близки до естествената среда. | При непрекъсната ферментация условията са по-близки до естествената среда. |
| Пригодност | |
| Периодичната ферментация е подходяща за производството на вторични метаболити. | Непрекъснатата ферментация е подходяща за производството на първични метаболити. |
| Възможност за заразяване | |
| Шансът за замърсяване е по-малък при периодична ферментация. | Възможността от заразяване е висока при непрекъсната ферментация. |
| Първоначална цена | |
| Първоначалната цена ще бъде по-малка за настройката на партидната ферментация. | Първоначалната цена ще бъде висока за настройката за непрекъсната ферментация. |
Обобщение – Партидна срещу непрекъсната ферментация
Периодичната и непрекъснатата ферментация са два промишлено приети ферментационни процеса за производство на полезни продукти от микроорганизми. Партидната ферментация се извършва на партиди. Непрекъснатата ферментация се извършва непрекъснато, докато се подават хранителни вещества и се събират продукти на редовни интервали. Това е разликата между периодична и непрекъсната ферментация.
