Nøkkelforskjell – batch vs kontinuerlig gjæring
Nøkkelforskjellen mellom satsvis og kontinuerlig gjæring er at i satsvis gjæring gjøres gjæringen satsvis etter hverandre, mens i kontinuerlig gjæring stopper aldri gjæringsprosessen i mellom og går over lengre tid med tilførsel av ferske medier som inneholder næringsstoffer og høstingsprodukter med jevne mellomrom.
Fermentering er prosessen med å bryte ned kjemikalier under anaerobe forhold av mikroorganismer som bakterier, gjær, sopp osv. Med andre ord er fermentering definert som omdannelsen av organiske molekyler til syrer, gasser eller alkohol i fravær av oksygen eller elektrontransportkjede som et resultat av metabolske prosesser av mikroorganismer. Bruken av denne evnen til mikroorganismer til å lage nyttige produkter i industriell skala er kjent som industriell gjæring. Batch og kontinuerlig gjæring er to typer industrielle gjæringsprosesser som pleide å skaffe penger til å tjene nyttige produkter.
Hva er batchfermentering?
Batchfermentering er en type industriell gjæring der produktene høstes batchvis mens prosessen stoppes på slutten av hver batch. Ved batchfermentering tilsettes i begynnelsen næringsstoffer og mikroorganismer og kjører prosessen. Det er et lukket system og det brukes relativt stor gjæring. Mikrobiell vekst skjer via lagfase, logfase og stasjonær fase. Når gjæringsprosessen er fullført, stoppes prosessen og produktene høstes. Før neste batch renses fermenteringsbeholderen og andre batch startes på nytt.
Figur 01: Fermenteringsindustri
Omsetningshastigheten er lav ved batchgjæring siden næringsstoffene tilsettes én gang og miljøforholdene ikke er i nærheten av naturlige. Batchfermentering er imidlertid mye brukt i industrier siden den er mer egnet for produksjon av sekundære metabolitter som antibiotika osv.
Hva er kontinuerlig gjæring?
Kontinuerlig gjæring er en annen type industriell gjæringsprosess der gjæringen utføres over lengre tid samtidig som det tilføres næringsstoffer i begynnelsen og mellom prosessen og høsting med jevne mellomrom. Kontinuerlig gjæring utføres i en liten fermentor, og den er egnet for å produsere primære metabolitter av mikroorganismene. Inne i fermenteringsbeholderen opprettholdes den eksponentielle veksten av mikroorganismer ved å tilveiebringe og endre forholdene og næringsstoffene.
Hva er likhetene mellom batch og kontinuerlig gjæring?
- Både batch- og kontinuerlig gjæring er to industrielle gjæringsprosesser.
- I begge gjæringene brukes ferske medier for å gi næringsstoffer.
- I begge brukes en industriell fermentor.
- I batch og kontinuerlig gjæring brukes gunstige mikroorganismer.
- Begge gjæringene produserer nyttige produkter eller biomasse som et resultat av gjæringsprosessen.
- I begge er vekstbetingelser gitt for mikroorganismene.
- I begge opprettholdes pH, temperatur og lufting.
- Begge brukes til storskala produksjon i industrien.
Hva er forskjellen mellom batch og kontinuerlig gjæring?
Batch vs kontinuerlig gjæring |
|
| Batchfermentering er en type industriell gjæring der produktene høstes satsvis mens prosessen stoppes på slutten av hver batch. | Kontinuerlig gjæring er en annen type industriell gjæringsprosess der gjæringen utføres over lengre tid samtidig som det tilføres næringsstoffer i begynnelsen og mellom prosessen og innhøsting med jevne mellomrom. |
| Fresh Media | |
| I satsvis gjæring tilsettes i begynnelsen ferskt medium. | I kontinuerlig gjæring tilsettes ferske medier med jevne mellomrom. |
| Product Harvesting | |
| I batchfermentering, når gjæringen er fullført, høstes produktet. | I kontinuerlig gjæring høstes produkter og biomasse med jevne mellomrom flere ganger mens prosessen pågår. |
| Prosessavslutning | |
| I batchfermentering, når en batch er klar, avsluttes prosessen. | I kontinuerlig gjæring varer prosessen i lang tid til høsting er utført flere ganger. |
| Fermentation Setup | |
| Batchfermenteringsoppsett endres ikke utenfra når det først er startet. | Kontinuerlig gjæringsoppsett kan endres under gjæringsprosessen. |
| Vekstforhold inne i fermenteren | |
| I batchfermentering vil tilstanden ikke forbli konstant. | I kontinuerlig gjæring holdes forholdene konstant. |
| Omsetningshastighet | |
| I batchfermentering er omsetningshastigheten lav. | Ved kontinuerlig gjæring er omsetningshastigheten høy. |
| Bruk av næringsstoffer i fermenteringsbeholderen | |
| I batchfermentering brukes næringsstoffer av mikroorganismene i langsommere hastighet. | I kontinuerlig gjæring utnyttes næringsstoffene raskt av mikroorganismene. |
| Mikrobiell vekst | |
| I batchfermentering viser mikrobiell vekst i lag-, logg- og stasjonære faser. | I kontinuerlig gjæring eksisterer mikrobiell vekst i eksponentiell fase hele tiden. |
| System Type | |
| Kontinuerlig gjæring er et åpent system. | Batch Fermentation er et lukket system. |
| Fermenteringsrengjøring | |
| Fermenter rengjøres etter innhøsting av et parti i batchfermentering. | Fermentor er ikke nødvendig for å rengjøre siden kontinuerlig tilsetning og høsting gjøres. |
| Størrelse på fermenteringsbeholderen | |
| Gjæringsbeholdere i større størrelse brukes til batchfermentering. | Gjæringskar i mindre størrelse brukes til kontinuerlig gjæring. |
| Miljøforhold i fermenteringsbeholderen | |
| I batchfermentering er miljøforholdene mindre nær det naturlige miljøet. | Ved kontinuerlig gjæring er forholdene nærmere det naturlige miljøet. |
| egnethet | |
| Batchfermentering er egnet for produksjon av sekundære metabolitter. | Kontinuerlig gjæring er egnet for produksjon av primærmetabolitter. |
| Sanse for forurensning | |
| Sjansen for kontaminering er mindre ved batchfermentering. | Sansen for kontaminering er stor ved kontinuerlig gjæring. |
| Startkostnad | |
| Startkostnaden vil være mindre for batchfermenteringsoppsettet. | Startkostnaden vil være høy for oppsettet for kontinuerlig gjæring. |
Sammendrag – Batch vs kontinuerlig gjæring
Batch og kontinuerlig gjæring er to industrielt vedtatte gjæringsprosesser for å produsere nyttige produkter fra mikroorganismer. Batchgjæring gjøres batchvis. Kontinuerlig gjæring gjøres kontinuerlig mens man fôrer næringsstoffer og høster produkter med jevne mellomrom. Dette er forskjellen mellom batch og kontinuerlig gjæring.
