Разлика между твърда ферментация и потопена ферментация

Най- ключова разлика между твърдата ферментация и потопената ферментация е това твърдо състояние на ферментацията включва култивиране на микроорганизми върху твърд субстрат с ниско съдържание на влага, докато потопената ферментация включва култивиране на микроорганизми в течна среда с повече от 95% съдържание на вода.

Микроорганизмите са полезни в различни видове индустрии. Бактериите и гъбите имат особено голямо приложение в индустриите. Микроорганизмите трябва да се отглеждат в голям мащаб по време на индустриалния процес на ферментация, за да се извлекат необходимите продукти, произтичащи от микробния метаболизъм. Твърдо състояние на ферментация и потопена ферментация са два основни типа ферментация, които помагат за производството на ензими индустриално. При твърдо състояние ферментацията се извършва от микроорганизми, отглеждани на твърд субстрат, докато при потопена ферментация ферментацията се осъществява от микроорганизми, отглеждани в течна среда. Всеки метод има предимства, както и недостатъци.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е потопена ферментация
3. Какво е потопена ферментация
4. Прилики между твърдата ферментация и потопената ферментация
5. Паралелно сравнение - Ферментация в твърдо състояние срещу потопена ферментация в таблична форма
6. Резюме

Какво е твърдо ферментация?

Ферментацията в твърдо състояние е вид ферментация, използвана при производството на ензими. Както подсказва името, ферментацията се осъществява от микроорганизми, отглеждани върху твърда повърхност или твърд субстрат, който има много ниско съдържание на влага. Един неразтворим субстрат осигурява хранителни вещества като въглерод, азот и т.н., за отглеждане на микроби. Микроорганизмите растат прилепнали към твърдия субстрат. Ферментацията в твърдо състояние често използва композитни и разнородни продукти на селското стопанство или странични продукти от агропромишлеността като оризова обвивка, пшенични трици, пулпа от захарно цвекло, пшенично и царевично брашно и др. Следователно, субстратите са по-евтини и лесно достъпни.

Освен това нишковидните гъби са идеалните микроорганизми за твърдо състояние на ферментацията. Също така, бактерии, дрожди и други гъбички също могат да растат на твърди субстрати и могат да се използват в твърдо състояние на ферментация.

Фигура 01: Ферментация в твърдо състояние

Предимства на твърдата ферментация

Подобно на други ферментационни процеси, твърдо състояние ферментацията също има много предимства, както са изброени по-долу.

• Средството е просто, лесно достъпно и евтино
• Субстратите се нуждаят от по-малко предварителна обработка в сравнение с течните среди
• Замърсяванията са ограничени, тъй като съдържанието на влага е ниско
• Принудителната аерация често е по-лесна
• Опростено и сведено до минимум процесите и изхвърлянето на отпадъци
• Просто оборудване за ферментация
• Висока обемна производителност

Въпреки че твърдо състояние ферментацията дава много предимства, тя също има няколко недостатъци, както и изброените по-долу.

Недостатъци на твърдата ферментация

• Ниското ниво на влага може да ограничи растежа на микроорганизмите
• Отстраняването на метаболитна топлина е проблем при широкомащабни твърдо-ферментационни ферментации
• Трудности при наблюдението на параметрите на процеса

Какво е потопена ферментация?

Потопената ферментация е друг метод на ферментация, който използваме при индустриалното производство на ензими. Нещо повече, той се нуждае от мащабен асептичен ферментационен съд, който може да осигури контролирана среда, която се състои от оптимална температура, рН, степен на възбуда, концентрация на кислород и др., За растящите микроорганизми. Потопената ферментация протича в течна среда, в която присъстват микроорганизми. По този начин съдържанието на вода е високо и всички хранителни вещества присъстват в течната среда за растеж на микроорганизмите. Най-важното е, че хранителните вещества са равномерно достъпни в цялата среда за микроорганизми при потопена ферментация. Раздвижването улеснява равномерното разпределение на хранителните вещества и микробните клетки.

Фигура 02: Потопена ферментация

Подобно на твърдоферментната ферментация, потопената ферментация също има предимства и недостатъци, както е споменато по-долу.

Предимства

• Лекота на измерване на параметрите на процеса
• Равномерно разпределение на хранителни вещества и микроорганизми
• Възможност за контрол на условията на растеж
• Наличие на високо съдържание на вода за растежа на микробите

Недостатъци

• Използване на скъпи медии и скъпо оборудване
• Сложен и скъп процес надолу по веригата и трудности при обезвреждането на отпадъците
• Висока консумация на енергия

Какви са приликите между твърдата ферментация и потопената ферментация?

• Твърдосъдържащата ферментация и потопената ферментация са два вида често срещани ферментации при производството на ензими.
• Освен това микроорганизмите извършват и двата процеса.

Каква е разликата между твърдата ферментация и потопената ферментация?

Микробите растат на твърда повърхност при твърдо състояние на ферментация, докато микробите растат в течна среда при потопена ферментация. И така, това е ключовата разлика между ферментацията в твърдо състояние и потопената ферментация.

По-долу инфографиката обобщава разликата между ферментация в твърдо състояние и потопена ферментация.

Обобщение - Ферментация в твърдо състояние срещу потопена ферментация

Твърдо състояние ферментация използва твърд субстрат за отглеждане на микроорганизми, докато потопената ферментация използва течна среда за отглеждане на микроорганизми. По този начин, това е ключовата разлика между ферментацията в твърдо състояние и потопената ферментация. Твърдосъдържащата ферментация протича при ниско ниво на влага, докато потопената ферментация се провежда при високо съдържание на вода.

справка:

1. Filer, Keith и др. „Производство на ензими за фуражната индустрия с помощта на твърда субстратна ферментация.“ Engormix, Engormix, 20 април 2007 г., достъпен тук.

С любезност на изображенията:

1. „Схема FMS En“ от SOUFFLET S.A. - SOUFFLET S.A (CC BY-SA 3.0) през Wikimedia на Commons
2. "Биореактор на пеницилин" от Мат Браун - Flickr (CC BY 2.0) през Wikimedia на Commons