Unterschied zwischen Festkörperfermentation und untergetauchter Fermentation

Der Schlüsselunterschied Zwischen Festkörperfermentation und untergetauchter Fermentation ist das Festkörperfermentation beinhaltet den Anbau von Mikroorganismen auf einem Feststoffsubstrat mit geringem Feuchtigkeitsgehalt, während die untergetauchte Fermentation den Anbau von Mikroorganismen in einem flüssigen Medium beinhaltet, das mehr als 95% Wassergehalt aufweist.

Mikroorganismen sind in verschiedenen Arten von Branchen von Vorteil,. Bakterien und Pilze haben insbesondere eine Vielzahl von Anwendungen in der Branche. Mikroorganismen sollten während des industriellen Fermentationsprozesses in großem Umfang gezüchtet werden, um die erforderlichen Produkte zu extrahieren, die sich aus dem mikrobiellen Stoffwechsel ergeben. Festkörperfermentation und untergetauchte Fermentation sind zwei Haupttypen der Fermentation, die dazu beitragen, Enzyme industriell zu produzieren. Bei der Festkörperfermentation erfolgt die Fermentation durch Mikroorganismen, die auf einem festen Substrat gezüchtet werden, während bei untergetauchter Fermentation die Fermentation durch Mikroorganismen auftritt, die in einem flüssigen Medium gezüchtet wurden. Jede Methode hat sowohl Vorteile als auch Nachteile.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist untergetauchte Fermentation
3. Was ist untergetauchte Fermentation
4. Ähnlichkeiten zwischen Festkörperfermentation und untergetauchter Fermentation
5. Seite an Seitenvergleich - Festkörperfermentation im Vergleich zur untergetauchten Fermentation in tabellarischer Form
6. Zusammenfassung

Was ist Festkörperfermentation?

Festkörperfermentation ist eine Art der Fermentation, die in der Enzymproduktion verwendet wird. Wie der Name schon sagt, erfolgt die Fermentation durch Mikroorganismen, die auf einer festen Oberfläche oder einem festen Substrat gezüchtet wurden, der einen sehr geringen Feuchtigkeitsgehalt aufweist. Ein einzelnes unlösliches Substrat liefert Nährstoffe wie Kohlenstoff, Stickstoff usw., zum Anbau von Mikroben. Mikroorganismen werden am festen Substrat angehalten. Festkörperfermentation verwendet häufig zusammengesetzte und heterogene Produkte der Landwirtschaft oder Nebenprodukte von Agroindustrien wie Reisschalen, Weizenkleie, Zuckerrübe, Weizen und Maismehl usw. Daher sind die Substrate billiger und leicht verfügbar.

Darüber hinaus sind filamentöse Pilze die idealen Mikroorganismen für die Festkörperfermentation. Auch Bakterien, Hefe und andere Pilze können auch auf festen Substraten wachsen und können in der Festkörpergrärung verwendet werden.

Abbildung 01: Festkörperfermentation

Vorteile der Festkörperfermentation

Ähnlich wie bei anderen Fermentationsprozessen hat die Festkörperfermentation auch viele Vorteile, wie unten aufgeführt.

• Das Medium ist einfach, leicht verfügbar und kostengünstig
• Substrate benötigen im Vergleich zu flüssigen Medien weniger Vorbehandlung
• Verunreinigungen sind eingeschränkt, da der Feuchtigkeitsgehalt niedrig ist
• Zwangsbelüftung ist oft einfacher
• Vereinfachte und minimierte nachgeschaltete Prozess- und Abfallentsorgung
• Einfache Fermentationsgeräte
• Hochvolumetrische Produktivität

Obwohl die Festkörperfermentation viele Vorteile bietet, hat sie auch mehrere Nachteile sowie unten aufgeführt.

Nachteile der Festkörperfermentation

• Niedriger Feuchtigkeitsniveau kann das Wachstum von Mikroorganismen einschränken
• Das Entfernen der Stoffwechselwärme ist ein Problem in groß angelegten Festkörperfermentationen
• Schwierigkeiten bei der Überwachung der Prozessparameter

Was ist untergetauchte Fermentation?

Untergetauchte Fermentation ist eine weitere Fermentationsmethode, die wir in der industriellen Enzymproduktion verwenden. Darüber hinaus benötigt es ein großes aseptisches Fermentationsgefäß, das eine kontrollierte Umgebung liefern kann, die aus optimaler Temperatur, pH, Rührgrad, Sauerstoffkonzentration usw. besteht., Für die wachsenden Mikroorganismen. Die untergetauchte Fermentation tritt in einem flüssigen Medium auf, in dem Mikroorganismen vorliegen. Somit ist der Wassergehalt hoch, und alle Nährstoffe sind im flüssigen Medium für das Wachstum von Mikroorganismen vorhanden. Am wichtigsten ist, dass die Nährstoffe im gesamten Medium für Mikroorganismen bei untergetauchten Fermentation gleichmäßig verfügbar sind. Agitation erleichtert die gleichmäßige Verteilung von Nährstoffen und mikrobiellen Zellen.

Abbildung 02: Untergetauchte Fermentation

Ähnlich wie bei der Festkörperfermentation hat die untergetauchte Fermentation auch Vor- und Nachteile, wie unten erwähnt.

Vorteile

• Leichtigkeit des Messprozesses Parameter
• Sogar Verteilung von Nährstoffen und Mikroorganismen
• Fähigkeit zur Kontrolle der Wachstumsbedingungen
• Verfügbarkeit des hohen Wassergehalts für das Wachstum von Mikroben

Nachteile

• Verwendung teurer Medien und teurer Ausrüstung
• Komplexer und teurer nachgeschalteter Prozess und Schwierigkeiten bei der Abfallentsorgung
• Hochleistungsverbrauch

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen der Fermentation der Festkörperstaat und der untergetauchten Fermentation?

• Festkörperfermentation und untergetauchte Fermentation sind zwei Arten von gemeinsamen Fermentationen in der Enzymproduktion.
• Darüber hinaus führen Mikroorganismen beide Prozesse durch.

Was ist der Unterschied zwischen der Fermentation der Festkörperstaat und der untergetauchten Fermentation?

Mikroben wachsen auf einer festen Oberfläche in Festkörperfermentation, während Mikroben in einem flüssigen Medium in untergetauchten Fermentation wachsen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen der Fermentation der Festkörperstaat und der untergetauchten Fermentation.

Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Festkörperfermentation und untergetauchter Fermentation zusammen.

Zusammenfassung -Festkörperfermentation im Vergleich zur untergetauchten Fermentation

Festkörperfermentation verwendet ein festes Substrat, um Mikroorganismen zu wachsen, während die untergetauchte Fermentation ein flüssiges Medium verwendet, um Mikroorganismen zu wachsen. Dies ist daher der wichtigste Unterschied zwischen der Fermentation der Festkörperstaat und der untergetauchten Fermentation. Festkörperfermentation findet unter niedriger Feuchtigkeitsniveau statt, während die untergetauchte Fermentation unter hohem Wassergehalt erfolgt.

Referenz:

1. Filer, Keith et al. „Erzeugung von Enzymen für die Futtermittelindustrie unter Verwendung einer soliden Substratfermentation.”Engormix, Engormix, 20. April. 2007, hier erhältlich.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "Schema fms en" von Soufflet s.A. - Soufflet s.A (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Penicillin Bioreactor" von Matt Brown - Flickr (CC von 2.0) über Commons Wikimedia