Verschil tussen batch en continue cultuur

Belangrijkste verschil - Batch vs Continuous Culture

Micro-organismen zoals bacteriën en schimmels zijn zeer gunstig voor verschillende soorten industrieën. Voor industrieel gebruik moeten micro-organismen tijdens het fermentatieproces op grote schaal worden geteeld om de noodzakelijke producten afkomstig van het microbiële metabolisme te extraheren. Een speciaal apparaat genaamd industriële fermentator wordt gebruikt om microbiële biomassa te cultiveren en te onderhouden. Het is een groot vat ontworpen om ruimte en noodzakelijke eisen voor microbiële groei en metabolisme te verschaffen. Er zijn twee soorten industriële fermentatieculturen die algemeen worden aangenomen in industrieën genaamd batch cultuur en continue cultuur. Het belangrijkste verschil tussen batch cultuur en continue cultuur is dat batch cultuur een techniek is om micro-organismen te beperken onder beperkte nutriënten beschikbaarheid in een gesloten systeem terwijl continue cultuur een techniek is die gebruikt wordt om micro-organismen te groeien onder optimale en voortdurende toevoer van voedingsstoffen in een open systeem in de industrieën.

INHOUD
1. Overzicht en sleutelverschil
2. Wat is een partijcultuur
3. Wat is een continue cultuur
4. Vergelijking naast elkaar - Batch vs Continuous Culture
5. Samenvatting

Wat is een partijcultuur?

Batch cultuur is een techniek die micro-organismen groeit in een gesloten systeem waar aan het begin een beperkte hoeveelheid voedingsstoffen wordt toegevoerd. Dit is de meest voorkomende techniek die wordt aangenomen in industrieën om bruikbare producten te maken met behulp van micro-organismen zoals bacteriën en schimmels. Microbe die groeit in de fermenter verteert de voedingsstoffen. Fermentatie is een afbreekproces van koolhydraten in alcoholen en zuren door micro-organismen onder anoxische omstandigheden. In batch cultuurtechniek worden aan het begin voedingsstoffen verschaft en het specifieke micro-organisme wordt in de fermentor ingeënt. De fermentor is gesloten en de temperatuur en pH worden gehandhaafd voor de groei van micro-organismen. Micro-organisme groeit binnen en maakt gebruik van de verstrekte voedingsstoffen en andere omstandigheden. Mettertijd worden voedingsstoffen beperkt en veranderen de omgevingstoestanden binnen de fermentor. Vandaar dat microbiële groei duidelijke vier fasen toont, zoals lagfase, logfase, stationaire fase en sterffase. Aan het einde van de fermentatie wordt het proces gestopt en nuttige producten worden geëxtraheerd en gezuiverd. De fermentator wordt gewassen en gesteriliseerd alvorens te gebruiken voor een andere batchcultuur.

De specialiteit van de batch cultuur techniek is, dit wordt uitgevoerd onder beperkte hoeveelheden voedingsstoffen en voor een bepaalde periode. De installatie van de fermenter is makkelijk te maken en te verwerken. De omgevingstoestanden in de fermentor variëren met de tijd. Echter, de vereiste temperatuur, pH-omstandigheden, roeren, druk, enz. Worden goed onderhouden om succesvolle productvorming te bereiken.

Batchcultuurtechniek wordt veel gebruikt voor de zuivering van secundaire metabolieten zoals antibiotica, pigmenten, enz. Deze techniek is niet geschikt voor de productie van primaire metabolieten en producten die met groei worden geassocieerd.

Figuur 01: Batchcultuur

Wat is een continue cultuur?

Doorlopende cultuur is een andere techniek die nuttige micro-organismen ontwikkelt. Het streeft ernaar om een ​​voortdurend groeiende microbiële cultuur in de exponentiële fase te handhaven. Het kan bereikt worden door het continu leveren van verse voedingsstoffen, het ophalen van geaccumuleerd afval en producten in dezelfde mate en het houden van andere omstandigheden op de optimale waarden. Het wordt gedaan in een speciale kamer genaamd chemostaat, zoals getoond in figuur 02. Vers medium wordt continu aan het ene uiteinde toegevoegd, terwijl metabolische producten continu worden geëxtraheerd van het andere uiteinde van de chemostaat om het kweekvolume op een constant niveau te houden.

Doorlopende cultuur wordt gebruikt in industrieën wanneer het nodig is om bruikbare primaire metabolieten, zoals aminozuren, organische zuren, enz. Uit de micro-organismen te extraheren. Primaire metabolieten worden op het hoogste niveau geproduceerd wanneer de micro-organismen zich in hun exponentiële fase bevinden. Vandaar dat de voortdurende cultuur altijd de microbiële biomassa in de logfase behoudt. Het wordt gedaan door het proces voortdurend te monitoren en het systeem te controleren.

Figuur 02: Voortdurende Cultuur in Chemostat

Wat is het verschil tussen Batch en Continuous Culture?

Batch vs Continu Cultuur

Batchcultuurtechniek wordt gebruikt voor het kweek van voordelige micro-organismen onder beperkte hoeveelheden voedingsstoffen in een gesloten fermentor gedurende een bepaalde periode. Microbiële groei binnen de batch cultuur toont een typische microbiële groeicurve waarin vier verschillende fasen geïdentificeerd kunnen worden. Doorlopende cultuurtechniek wordt gebruikt om optimale micro-organismen onder optimaal niveau van voedingsstoffen te groeien in een open systeem waarin voedingsstoffen continu worden toegevoegd en afval en producten worden verwijderd in dezelfde mate om de groei in een exponentiële fase te houden.
Voedingsstoffen
Voedingsstoffen worden één keer geleverd voordat het fermentatieproces wordt gestart. Voedingsstoffen worden vaak toegevoegd (bij het starten en tussen het proces).
Soort systeem
Batch cultuur is een gesloten systeem De continue cultuur is een open systeem.
Beëindiging van proces
Het proces van de batch cultuur wordt gestopt nadat het product is gevormd. Het proces wordt niet gestopt, alhoewel het product is gevormd. Doorlopende verwijdering van het product wordt gedaan zonder het proces in de continue cultuur te stoppen.
Milieuvoorwaarden
De milieuomstandigheden in de batch cultuur zijn niet constant. De milieuomstandigheden in de continue cultuur worden op constant niveau gehandhaafd.
Microbiële groei
Microbiële groei binnen de batch cultuur volgt lag, log en stationaire fasen. Microbiële groei wordt gehandhaafd op optimaal niveau, dat is een exponentiële groeistadium.
Omzetpercentage
Omzetpercentage is laag omdat de voedingsstoffen en andere voorwaarden binnen zijn beperkt. Omzetsnelheid is hoog, aangezien de optimale voedingsniveaus en andere omstandigheden worden behouden.
Fermenter gebruikt
Een grote fermenter wordt gebruikt voor batch culturen Een kleine fermenter wordt gebruikt voor continue cultuur.
Gebruik
De fermentatie van batch culturen wordt vaak gebruikt in industrieën. De fermentatie van de voortdurende cultuur wordt minder gebruikt in de industrieën.
Cultuurinstellingen
Het instellen van batch culturen is makkelijk te maken en te rennen. Continu cultuur setup is niet makkelijk te maken en te rennen.
Verontreiniging
Contaminaties zijn minimaal in batch culturen Contaminatie kans is hoog in continue cultuur.
Beheersmethoden
Beheersmethoden zijn eenvoudig en snel. Beheersmethoden zijn ingewikkeld en tijdrovend.
Geschiktheid
Batch cultuur is meer geschikt voor de productie van secundaire metabolieten zoals antibiotica. Doorlopende cultuur is meer geschikt voor de productie van primaire metabolieten zoals aminozuren en organische zuren.

Samenvatting - Batch vs Continuous Culture

Batchcultuur en continue cultuur zijn twee soorten technieken die gebruikt worden om micro-organismen in grote schaal te cultiveren voor industriële en andere doeleinden. In batch cultuur worden micro-organismen aan het begin van voedingsstoffen verstrekt en gegroeid. Wanneer microben de beschikbare voedingsstoffen gebruiken, worden voedingsstoffen na een bepaalde periode beperkt. Micro-organismen groeien via lag, log, stationaire en doodsfasen. Het fermentatieproces wordt batch-wise uitgevoerd in batch cultuur techniek. Na elke partij wordt de fermentor gereinigd en vers gebruikt voor de volgende partij. In continue cultuur worden micro-organismen voortdurend voorzien van voldoende niveaus van verse voedingsstoffen om de microben altijd in logfase te houden om primaire metabolieten van de micro-organismen te extraheren. Het volume van de continue kweek wordt op een constante waarde gehouden door verse voedingsstoffen toe te voegen en producten op dezelfde snelheid te verwijderen zonder het proces te stoppen. Batch cultuur is nodig relatief een grote gesloten fermenter, terwijl de continue cultuur nodig is een kleine open fermenter. Dit is het verschil tussen batch en continue cultuur.

Referenties
1. Dionysis I. Foustoukos. "Een continu cultureel systeem voor het beoordelen van microbiële activiteiten in de Piezosfeer. "Toegepaste en Milieu Microbiologie. N. p. , 01 okt. 2015. Web. 13 mei 2017
2. Edward Robertson -. "Bacteriële groei: Batch vs Continuous. "Biogest. N. p. , n. d. Web. 13 mei 2017..

Image Courtesy:
1."Chemostat Vessel Diagram" Door CGraham2332 - Eigen werk (CC BY-SA 4. 0) via Commons Wikimedia
2. "The Small Fermenting Tanks" door Glyn Baker (CC BY-SA 2. 0) via Geograph. UK