Sự khác biệt giữa Batch và Culture liên tục | Batch vs. Culture liên tục

Sự khác biệt chính - Batch so với Văn hoá liên tục

Các vi sinh vật như vi khuẩn và nấm rất có lợi cho các loại hình công nghiệp khác nhau. Để sử dụng trong công nghiệp, vi sinh vật nên được trồng ở quy mô lớn trong quá trình lên men để lấy các sản phẩm cần thiết từ quá trình trao đổi chất của vi sinh vật. Một bộ máy đặc biệt gọi là máy lên men công nghiệp được sử dụng để nuôi trồng và duy trì sinh khối vi sinh vật. Nó là một tàu lớn được thiết kế để cung cấp không gian và các yêu cầu cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật và sự trao đổi chất. Có hai loại hình nuôi cấy công nghiệp được áp dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp có tên là nuôi theo lô và văn hoá liên tục. Sự khác biệt chủ yếu giữa nuôi cấy mẻ và nuôi cấy liên tục là việc nuôi cá mẻ là một kỹ thuật được sử dụng để nuôi cấy vi sinh vật dưới sự có sẵn chất dinh dưỡng hạn chế trong hệ thống khép kín trong khi nuôi cấy liên tục là một kỹ thuật được sử dụng để phát triển các vi sinh vật dưới liên tục cung cấp chất dinh dưỡng trong một hệ thống mở trong các ngành công nghiệp.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và Chênh lệch khác nhau

2. Batch Culture là gì?

3. Văn hoá liên tục là gì?

4. So sánh từng bên - Batch vs Culture liên tục

5. Tóm tắt

Văn hoá Batch là gì?

Nuôi thâm canh là một kỹ thuật phát triển vi sinh vật trong một hệ thống khép kín mà ở đó lượng chất dinh dưỡng hạn chế được cung cấp ngay từ đầu. Đây là kỹ thuật phổ biến được áp dụng trong các ngành công nghiệp để tạo ra các sản phẩm hữu ích sử dụng vi sinh vật như vi khuẩn và nấm. Microbe phát triển trong fermenter lên men chất dinh dưỡng. Quá trình lên men là quá trình phân hủy carbohydrate thành rượu và axit do vi sinh vật dưới điều kiện không độc. Trong kỹ thuật nuôi cấy hàng loạt, chất dinh dưỡng được cung cấp ngay từ ban đầu và vi sinh vật đặc biệt được tiêm vào trong máy lên men. Các fermenter được đóng lại và nhiệt độ và pH được duy trì cho sự phát triển của vi sinh vật. Vi sinh vật phát triển bên trong và sử dụng các chất dinh dưỡng cung cấp và các điều kiện khác. Với thời gian, chất dinh dưỡng bị giới hạn và điều kiện môi trường thay đổi trong máy lên men. Do đó sự tăng trưởng của vi sinh vật cho thấy bốn giai đoạn khác biệt như giai đoạn trễ, giai đoạn log, pha tĩnh, và giai đoạn chết. Vào cuối quá trình lên men, quá trình này được ngừng lại và các sản phẩm hữu ích được chiết xuất và tinh chế. Các fermenter được rửa sạch và khử trùng trước khi sử dụng cho một đợt nuôi cấy.

Đặc điểm của kỹ thuật nuôi cấy mẻ, điều này được thực hiện với lượng chất dinh dưỡng hạn chế và trong một thời gian nhất định. Thiết lập máy lên men rất dễ dàng và hiệu quả. Điều kiện môi trường bên trong máy lên men thay đổi theo thời gian. Tuy nhiên, yêu cầu nhiệt độ, điều kiện pH, khuấy, áp suất, vv được duy trì đúng cách để đạt được thành công sản phẩm hình thành.

Kỹ thuật nuôi ngao được sử dụng rộng rãi để làm sạch các chất chuyển hóa thứ sinh như kháng sinh, chất màu, vv. Kỹ thuật này không thích hợp cho việc sản xuất các chất chuyển hóa và sản phẩm chủ yếu có liên quan đến sự tăng trưởng.

Hình 1: Văn hóa hàng loạt

Văn hóa liên tục là gì?

Nuôi liên tục là một kỹ thuật phát triển vi sinh vật hữu ích. Nó nhằm mục đích duy trì một nền văn hoá vi khuẩn phát triển liên tục ở pha mũ. Có thể đạt được bằng cách cung cấp các chất dinh dưỡng tươi liên tục, loại bỏ chất thải và sản phẩm tích lũy với cùng tốc độ và giữ các điều kiện khác ở các giá trị tối ưu. Nó được thực hiện bên trong một buồng đặc biệt gọi là chemostat như thể hiện trong hình 02. Môi trường tươi được thêm liên tục từ một đầu, trong khi các sản phẩm trao đổi chất liên tục được chiết xuất từ ​​đầu kia của hóa chất để giữ thể tích nuôi ở một mức độ không đổi.

Nuôi liên tục được sử dụng trong các ngành công nghiệp khi cần phải chiết xuất các chất chuyển hóa chủ yếu hữu ích như axit amin, axit hữu cơ, vv từ vi sinh vật. Các chất chuyển hoá sơ cấp được sản xuất ở mức cao nhất khi vi sinh vật đang ở giai đoạn mũ của chúng. Do đó văn hoá liên tục luôn luôn nhằm mục đích duy trì sinh khối vi sinh ở giai đoạn log. Nó được thực hiện bằng cách giám sát quá trình liên tục và kiểm soát hệ thống.

Hình 2: Văn hóa liên tục trong Chemostat

Sự khác nhau giữa Batch và Culture liên tục là gì?

Kỹ thuật nuôi bán chuồng được sử dụng để nuôi cấy các vi sinh vật có lợi với lượng chất dinh dưỡng hạn chế trong một máy lên men khép kín trong một khoảng thời gian nhất định. Sự phát triển của vi sinh vật bên trong nuôi cấy mẻ cho thấy một đường cong tăng trưởng của vi sinh vật điển hình, trong đó có thể xác định được bốn giai đoạn khác nhau.

Kỹ thuật nuôi liên tục được sử dụng để phát triển các vi sinh vật có lợi dưới mức độ tối ưu của các chất dinh dưỡng trong một hệ thống mở, trong đó các chất dinh dưỡng được bổ sung liên tục và chất thải và các sản phẩm được loại bỏ ở cùng một tỷ lệ để giữ cho sự phát triển ở một giai đoạn hàm mũ.
Chất dinh dưỡng	Chất dinh dưỡng được cung cấp một lần trước khi bắt đầu quá trình lên men.
Chất dinh dưỡng được thêm vào nhiều lần (lúc bắt đầu và ở giữa quá trình).
Loại hệ thống	Nuôi thâm canh là hệ thống khép kín
Nuôi liên tục là hệ thống mở.
Chấm dứt quá trình	Quá trình nuôi theo mẻ được dừng lại sau khi sản phẩm được hình thành.
Quá trình này không dừng lại mặc dù sản phẩm được hình thành. Việc vứt bỏ sản phẩm liên tục được thực hiện mà không dừng quá trình nuôi cấy liên tục.
Điều kiện môi trường	Các điều kiện môi trường bên trong văn hoá theo đợt không liên tục.
Các điều kiện môi trường bên trong văn hoá liên tục được duy trì ở mức không đổi.
Sự tăng trưởng của vi sinh vật	Sự phát triển của vi sinh vật bên trong nuôi cấy theo các giai đoạn trễ, log và tĩnh.
Tăng trưởng vi sinh vật được duy trì ở mức tối ưu là giai đoạn tăng trưởng theo cấp số nhân.
Tỷ lệ doanh thu	Tỷ lệ doanh thu thấp do các chất dinh dưỡng và các điều kiện khác bị hạn chế.
Tỷ lệ luân chuyển cao do mức chất dinh dưỡng và các điều kiện khác nhau được duy trì tốt nhất.
Máy lên men được sử dụng	Một máy lên men cỡ lớn được sử dụng cho các nền văn hoá hàng loạt
Một máy lên men cỡ nhỏ được sử dụng cho nuôi cấy liên tục.
Sử dụng	Quá trình lên men sinh khối thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp
Quá trình lên men văn hoá liên tục ít được sử dụng trong các ngành công nghiệp.
Thiết lập văn hoá	Thiết lập nền văn hoá hàng loạt rất dễ thực hiện và chạy.
Thiết lập văn hoá liên tục không dễ dàng để thực hiện và chạy.
Sự nhiễm bẩn	Sự nhiễm bẩn tối thiểu ở các nền văn hoá hàng loạt
Cơ hội ô nhiễm cao trong nuôi cấy liên tục.
Phương pháp kiểm soát	Cách thức kiểm soát dễ dàng và nhanh chóng.
Phương pháp kiểm soát phức tạp và tốn nhiều thời gian.
Tính phù hợp	Nuôi theo lô phù hợp hơn cho sản xuất các chất chuyển hóa thứ sinh như kháng sinh.
Nuôi liên tục phù hợp hơn để sản xuất các chất chuyển hóa chính như axit amin và axit hữu cơ. Nuôi thâm canh và nuôi liên tục là hai loại kỹ thuật được sử dụng để nuôi cấy các vi sinh vật với quy mô lớn cho các mục đích công nghiệp và các mục đích khác. Trong nuôi cấy mẻ, vi sinh vật được cung cấp chất dinh dưỡng ngay từ lúc bắt đầu và trưởng thành. Khi vi khuẩn sử dụng các chất dinh dưỡng có sẵn, các chất dinh dưỡng sẽ bị hạn chế sau một thời gian nhất định. Các vi sinh vật phát triển thông qua các tụ điểm trễ, log, stationary và death. Quá trình lên men được thực hiện hàng loạt các khôn ngoan trong kỹ thuật nuôi lô. Sau mỗi đợt và mỗi đợt, máy lên men được làm sạch và sử dụng tươi cho lô tiếp theo. Trong nuôi liên tục, vi sinh vật được cung cấp đủ các chất dinh dưỡng tươi liên tục để luôn duy trì các vi khuẩn ở giai đoạn log để chiết xuất các chất chuyển hoá ban đầu của vi sinh vật. Khối lượng của môi trường nuôi liên tục duy trì ở một giá trị không đổi bằng cách bổ sung các chất dinh dưỡng tươi và loại bỏ các sản phẩm với cùng tốc độ mà không dừng quá trình. Nuôi trồng theo lô là cần thiết tương đương với một máy lên men khép kín khổng lồ, trong khi nuôi cấy liên tục là cần thiết một máy lên men nhỏ. Đây là sự khác nhau giữa lô và nuôi liên tục.
Tài liệu tham khảo	1. Dionysis I. Foustoukos. "Một hệ thống văn hoá liên tục để đánh giá các hoạt động vi khuẩn trong tầng áp mặt. "Ứng dụng và Môi trường Vi sinh học. N. p., 01 tháng 10 năm 2015. Web. 13 tháng 5 năm 2017

2. Edward Robertson -. "Sự phát triển của vi khuẩn: Batch vs Continuous. "Biogest. N. p., n. d. Web. 13 tháng 5 năm 2017.

Hình ảnh Courtesy:

1."Biểu đồ tàu Chemostat" của CGraham2332 - Tác phẩm của chính mình (CC BY-SA 4. 0) thông qua Commons Wikimedia

2. "Xe tăng lên men nhỏ" của Glyn Baker (CC BY-SA 2. 0) thông qua Geograph. Vương quốc Anh