Rozdíl mezi fermentací v pevném stavu a fermentací s ponořením

klíčový rozdíl mezi fermentací v pevném stavu a submerzní fermentací je to fermentace v pevném stavu zahrnuje kultivaci mikroorganismů na pevném substrátu s nízkým obsahem vlhkosti, zatímco ponořená fermentace zahrnuje kultivaci mikroorganismů v kapalném médiu, které má více než 95% obsahu vody.

Mikroorganismy jsou prospěšné v různých typech průmyslových odvětví. Bakterie a houby mají zejména širokou škálu aplikací v průmyslových odvětvích. Během průmyslového fermentačního procesu by měly být mikroorganismy pěstovány ve velkém měřítku, aby se získaly potřebné produkty, které jsou výsledkem mikrobiálního metabolismu. Fermentace v pevném stavu a submerzní fermentace jsou dva hlavní typy fermentace, které pomáhají průmyslově produkovat enzymy. Při fermentaci v pevném stavu dochází k fermentaci mikroorganismy pěstovanými na pevném substrátu, zatímco v submerzní fermentaci dochází k fermentaci mikroorganismy pěstovanými v kapalném médiu. Každá metoda má výhody i nevýhody.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je Submerged Fermentation
3. Co je Submerged Fermentation
4. Podobnosti mezi fermentací v pevném stavu a fermentací s ponořením
5. Srovnání vedle sebe - Fermentace v pevném stavu vs Fermentace s ponořením v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je to Solid State Fermentation?

Fermentace v pevném stavu je typ fermentace používaný při výrobě enzymů. Jak název napovídá, k fermentaci dochází u mikroorganismů pěstovaných na pevném povrchu nebo na pevném substrátu, který má velmi nízký obsah vlhkosti. Jeden nerozpustný substrát poskytuje živiny, jako je uhlík, dusík atd., Pro pěstování mikrobů. Mikroorganismy rostou ulpívající na pevném substrátu. Kvašení v pevném stavu často používá složené a heterogenní produkty zemědělství nebo vedlejší produkty zemědělského průmyslu, jako jsou rýžová slupka, pšeničné otruby, buničina z cukrové řepy, pšeničná a kukuřičná mouka atd. Z toho důvodu jsou substráty levnější a snadno dostupné.

Kromě toho jsou vláknité houby ideálními mikroorganismy pro fermentaci v pevném stavu. Bakterie, kvasinky a další houby mohou také růst na pevných substrátech a mohou být použity při fermentaci v pevném stavu.

Obrázek 01: Fermentace v pevném stavu

Výhody fermentace v pevném stavu

Podobně jako u jiných fermentačních procesů má fermentace v pevném stavu také řadu výhod, jak je uvedeno níže.

• Médium je jednoduché, snadno dostupné a levné
• Substráty potřebují méně předúpravy ve srovnání s tekutými médii
• Kontaminace jsou omezené, protože obsah vlhkosti je nízký
• Nucené provzdušňování je často snazší
• Zjednodušené a minimalizované následné zpracování a likvidace odpadu
• Jednoduché fermentační zařízení
• Vysoká objemová produktivita

Ačkoli fermentace v pevném stavu poskytuje mnoho výhod, má také několik nevýhod, které jsou uvedeny níže.

Nevýhody fermentace v pevném stavu

• Nízká hladina vlhkosti může omezit růst mikroorganismů
• Odstranění metabolického tepla je problém při fermentacích v pevném stavu ve velkém měřítku
• Potíže při sledování parametrů procesu

Co je Submerged Fermentation?

Ponořená fermentace je další fermentační metoda, kterou používáme při výrobě průmyslových enzymů. Kromě toho potřebuje rozsáhlou aseptickou fermentační nádobu, která může poskytnout řízené prostředí, které se skládá z optimální teploty, pH, stupně míchání, koncentrace kyslíku atd., Pro rostoucí mikroorganismy. K submerzní fermentaci dochází v kapalném médiu, kde jsou přítomny mikroorganismy. Obsah vody je tedy vysoký a všechny živiny jsou přítomny v kapalném médiu pro růst mikroorganismů. Nejdůležitější je, že živiny jsou v médiu rovnoměrně dostupné pro mikroorganismy v submerzní fermentaci. Míchání usnadňuje rovnoměrnou distribuci živin a mikrobiálních buněk.

Obrázek 02: Submerged Fermentation

Podobně jako fermentace v pevném stavu má submerzní fermentace také výhody a nevýhody, jak je uvedeno níže.

Výhody

• Snadnost měření parametrů procesu
• Rovnoměrné rozložení živin a mikroorganismů
• Schopnost kontrolovat růstové podmínky
• Dostupnost vysokého obsahu vody pro růst mikrobů

Nevýhody

• Použití drahých médií a drahých zařízení
• Složitý a nákladný navazující proces a potíže s likvidací odpadu
• Vysoká spotřeba energie

Jaké jsou podobnosti mezi fermentací v pevném stavu a fermentací s ponořením?

• Fermentace v pevném stavu a submerzní fermentace jsou dva typy běžných fermentací v produkci enzymů.
• Mikroorganismy dále provádějí oba procesy.

Jaký je rozdíl mezi fermentací v pevném stavu a fermentací s ponořením?

Mikroby rostou na pevném povrchu při fermentaci v pevném stavu, zatímco mikroby rostou v kapalném médiu v submerzní fermentaci. To je klíčový rozdíl mezi fermentací v pevném stavu a fermentací v submerzním stavu.

Níže uvedený infographic shrnuje rozdíl mezi fermentací v pevném stavu a fermentací v submerzním stavu.

Shrnutí - Solid State Fermentation vs Submerged Fermentation

Fermentace v pevném stavu používá pevný substrát k pěstování mikroorganismů, zatímco ponořená fermentace používá kapalné médium k pěstování mikroorganismů. Jedná se tedy o klíčový rozdíl mezi fermentací v pevném stavu a fermentací v submerzním stavu. Kvašení v pevném stavu probíhá při nízké hladině vlhkosti, zatímco kvašení v ponoru probíhá při vysokém obsahu vody.

Odkaz:

1. Filer, Keith, et al. "Produkce enzymů pro krmivářský průmysl pomocí fermentace na pevném substrátu." Engormix, Engormix, 20. dubna 2007, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Schéma FMS En“ od SOUFFLET S.A. - SOUFFLET S.A (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Bioreaktor penicilinu“ od Matta Browna - Flickra (CC BY 2.0) prostřednictvím Commons Wikimedia