Разница между серийной и непрерывной культурой

Ключевая разница - партия против непрерывной культуры
 

Микроорганизмы, такие как бактерии и грибки, очень полезны для различных видов промышленности. Для промышленного использования микроорганизмы следует выращивать в больших масштабах в процессе ферментации, чтобы извлечь необходимые продукты, полученные в результате микробного метаболизма. Специальный аппарат, называемый промышленным ферментером, используется для выращивания и поддержания микробной биомассы. Это большой сосуд, предназначенный для обеспечения пространства и необходимых требований для роста и метаболизма микроорганизмов. Существует два типа промышленных ферментационных культур, обычно применяемых в отраслях промышленности, называемых периодической культурой и непрерывной культурой. Основное различие между периодической культурой и непрерывной культурой заключается в том, что периодическая культура - это метод, используемый для выращивания микроорганизмов при ограниченной доступности питательных веществ в замкнутой системе. пока Непрерывная культура - это метод, используемый для выращивания микроорганизмов при оптимальной и постоянной поставке питательных веществ в открытой системе в промышленности..

СОДЕРЖАНИЕ
1. Обзор и основные отличия
2. Что такое пакетная культура
3. Что такое непрерывная культура
4. Сравнение бок о бок - партия и непрерывная культура
5. Резюме

Что такое пакетная культура?

Периодическая культура - это метод выращивания микроорганизмов в замкнутой системе, где вначале поступает ограниченное количество питательных веществ. Это наиболее распространенный метод, принятый в промышленности для производства полезных продуктов с использованием микроорганизмов, таких как бактерии и грибки. Микроб, который растет в ферментере, ферментирует питательные вещества. Ферментация - это процесс расщепления углеводов на спирты и кислоты микроорганизмами в бескислородных условиях. В технике периодического культивирования питательные вещества обеспечиваются в начале, и конкретный микроорганизм инокулируется в ферментер. Ферментер закрыт, и температура и рН поддерживаются для роста микроорганизмов. Микроорганизм растет внутри и использует предоставленные питательные вещества и другие условия. Со временем питательные вещества становятся ограниченными и условия окружающей среды в ферментере изменяются. Следовательно, рост микробов показывает четкие четыре стадии, такие как фаза отставания, логарифмическая фаза, стационарная фаза и фаза смерти. В конце ферментации процесс останавливается, а полезные продукты извлекаются и очищаются. Ферментер промывают и стерилизуют перед использованием для другой партии культуры..

Особенность техники периодического культивирования заключается в том, что она работает при ограниченном количестве питательных веществ и в течение определенного периода времени. Установка ферментера проста в изготовлении и эксплуатации. Условия окружающей среды внутри ферментера меняются со временем. Однако необходимая температура, условия pH, перемешивание, давление и т. Д. Должным образом поддерживаются для достижения успешного образования продукта..

Техника периодического культивирования широко используется для очистки вторичных метаболитов, таких как антибиотики, пигменты и т. Д. Этот метод не подходит для производства первичных метаболитов и продуктов, которые связаны с ростом.

Рисунок 01: Пакетная культура

Что такое непрерывная культура?

Непрерывная культура - это еще один метод выращивания полезных микроорганизмов. Он направлен на поддержание постоянно растущей культуры микробов на экспоненциальной фазе. Это может быть достигнуто путем постоянной поставки свежих питательных веществ, удаления накопленных отходов и продуктов с одинаковой скоростью и поддержания других условий на оптимальных значениях. Это делается внутри специальной камеры, называемой хемостат, как показано на рисунке 02. Свежая среда добавляется непрерывно с одного конца, в то время как продукты метаболизма постоянно извлекаются с другого конца хемостата, чтобы поддерживать объем культуры на постоянном уровне..

Непрерывная культура используется в промышленности, когда требуется извлечь полезные первичные метаболиты, такие как аминокислоты, органические кислоты и т. Д. Из микроорганизмов. Первичные метаболиты вырабатываются с максимальной скоростью, когда микроорганизмы находятся в экспоненциальной фазе. Следовательно, непрерывная культура всегда стремится поддерживать микробную биомассу на логарифмической фазе. Это делается путем постоянного мониторинга процесса и управления системой.

Рисунок 02: Непрерывная культура в хемостате

В чем разница между серийной и непрерывной культурой?

Партия против непрерывной культуры
Техника периодического культивирования используется для культивирования полезных микроорганизмов при ограниченном количестве питательных веществ в закрытом ферментере в течение определенного периода времени. Микробный рост в периодической культуре показывает типичную микробную кривую роста, в которой можно идентифицировать четыре различные фазы.	Техника непрерывного культивирования используется для выращивания полезных микроорганизмов при оптимальном уровне питательных веществ в открытой системе, в которую непрерывно добавляются питательные вещества и отходы и продукты удаляются с той же скоростью, чтобы поддерживать рост в экспоненциальной фазе..
Питательные вещества
Питательные вещества поставляются один раз перед началом процесса ферментации.	Питательные вещества добавляются много раз (при запуске и между процессами).
Тип системы
Пакетная культура - это закрытая система	Непрерывная культура - открытая система.
Завершение процесса
Процесс пакетной культуры останавливается после того, как продукт сформирован.	Процесс не останавливается, хотя продукт сформирован. Непрерывное удаление продукта осуществляется без остановки процесса в непрерывной культуре..
Условия окружающей среды
Условия окружающей среды внутри партии культуры не являются постоянными.	Условия окружающей среды в непрерывной культуре поддерживаются на постоянном уровне.
Микробный Рост
Микробный рост внутри периодической культуры следует за лагом, бревном и стационарной фазой.	Микробный рост поддерживается на оптимальном уровне, который является экспоненциальной стадией роста.
Скорость оборота
Скорость оборота низкая, так как питательные вещества и другие условия ограничены внутри.	Скорость оборота высока, поскольку поддерживаются оптимальные уровни питательных веществ и другие условия.
Ферментер б / у
Ферментер большого размера используется для периодических культур	Ферментер небольшого размера используется для непрерывного культивирования.
использование
Периодическая ферментация обычно используется в промышленности.	Непрерывная ферментация культур менее используется в промышленности.
Настройка культуры
Настройка пакетной культуры проста в создании и запуске.	Непрерывную настройку культуры нелегко создать и запустить.
контаминация
Загрязнения минимальны в периодических культурах	Вероятность загрязнения высока в непрерывной культуре.
Методы контроля
Методы контроля просты и быстры.	Методы управления сложны и трудоемки.
годность
Периодическая культура больше подходит для производства вторичных метаболитов, таких как антибиотики.	Непрерывная культура больше подходит для производства первичных метаболитов, таких как аминокислоты и органические кислоты.

Резюме - Партия против непрерывной культуры

Периодическое культивирование и непрерывное культивирование представляют собой два типа способов, используемых для культивирования микроорганизмов в больших масштабах для промышленных и других целей. В периодической культуре микроорганизмы вначале обеспечиваются питательными веществами и выращиваются. Когда микробы используют доступные питательные вещества, питательные вещества становятся ограниченными после определенного периода времени. Микроорганизмы растут через лаг, бревно, стационарную и смертельную фазы. Процесс ферментации проводится партиями в технике периодического культивирования. После каждой партии ферментер очищается и используется для следующей партии. В непрерывной культуре микроорганизмы постоянно обеспечиваются достаточным количеством свежих питательных веществ, чтобы всегда поддерживать микробы в логарифмической фазе для извлечения первичных метаболитов микроорганизмов. Объем непрерывной культуры поддерживается на постоянном уровне путем добавления свежих питательных веществ и удаления продуктов с той же скоростью, не останавливая процесс. Периодическая культура необходима для сравнительно большого закрытого ферментера, в то время как для непрерывной культуры необходим маленький открытый ферментер. В этом разница между серийной и непрерывной культурой.

Ссылки
1. Диониз И. Фустукос. «Система непрерывной культуры для оценки микробной активности в пьезосфере». Прикладная и экологическая микробиология. Np. 01 октября 2015 г. Web. 13 мая 2017
2. Эдвард Робертсон. «Бактериальный рост: партия против непрерывной». BIOGEST. Н.п., н.д. Web. 13 мая 2017. .

Изображение предоставлено:
1. «Диаграмма сосуда Хемостат». CGraham2332 - Собственная работа (CC BY-SA 4.0) с помощью Commons Wikimedia.
2. «Маленькие бродильные чаны» Глина Бейкера (CC BY-SA 2.0) через Geograph.UK