Hauptunterschied - Charge vs. kontinuierliche Fermentation
Der Hauptunterschied zwischen Batch- und kontinuierlicher Fermentation besteht darin, dass bei der Batch-Fermentation die Fermentation nacheinander chargenweise erfolgt, während bei der kontinuierlichen Fermentation der Fermentationsprozess nie dazwischen stoppt und über einen längeren Zeitraum mit der Zufuhr von Frisch fermentiert wird Medien, die in regelmäßigen Abständen Nährstoffe und Ernteprodukte enthalten.
Fermentation ist der Prozess des Abbaus von Chemikalien unter anaeroben Bedingungen durch Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilze usw. Mit anderen Worten, Fermentation ist definiert als die Umwandlung organischer Moleküle in Säuren, Gase oder Alkohol in Abwesenheit von Sauerstoff oder Elektronen Transportkette infolge von Stoffwechselprozessen von Mikroorganismen. Die Verwendung dieser Fähigkeit von Mikroorganismen zur Herstellung nützlicher Produkte im industriellen Maßstab ist als industrielle Fermentation bekannt. Batch- und kontinuierliche Fermentation sind zwei Arten von industriellen Fermentationsprozessen, mit denen Geld verdient wird, um nützliche Produkte herzustellen.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist Batch-Fermentation
? 3. Was ist kontinuierliche Fermentation?
4. Ähnlichkeiten zwischen Batch- und kontinuierlicher Fermentation.
5. Vergleich nebeneinander - Batch gegen kontinuierliche Fermentation in tabellarischer Form.
6. Zusammenfassung
Was ist Chargenfermentation?
Die Chargenfermentation ist eine Art der industriellen Fermentation, bei der Produkte chargenweise geerntet werden, während der Prozess am Ende jeder Charge gestoppt wird. Bei der Batch-Fermentation werden zu Beginn Nährstoffe und Mikroorganismen hinzugefügt und der Prozess ausgeführt. Es ist ein geschlossenes System und es wird ein relativ großer Fermenter verwendet. Das mikrobielle Wachstum erfolgt über die Verzögerungsphase, die logarithmische Phase und die stationäre Phase. Sobald der Fermentationsprozess abgeschlossen ist, wird der Prozess gestoppt und die Produkte werden geerntet. Vor der nächsten Charge wird der Fermenter gereinigt und die zweite Charge neu gestartet.
Abbildung 01: Fermentationsindustrie
Die Umsatzrate bei der Batch-Fermentation ist niedrig, da die Nährstoffe einmal hinzugefügt werden und die Umweltbedingungen nicht annähernd natürlich sind. Die Batch-Fermentation wird jedoch in der Industrie in hohem Maße eingesetzt, da sie besser zur Herstellung von Sekundärmetaboliten wie Antibiotika usw. geeignet ist.
Was ist kontinuierliche Fermentation?
Die kontinuierliche Fermentation ist eine andere Art des industriellen Fermentationsprozesses, bei dem die Fermentation über einen längeren Zeitraum durchgeführt wird, wobei zu Beginn und zwischen dem Prozess und der Ernte in regelmäßigen Abständen Nährstoffe hinzugefügt werden. Die kontinuierliche Fermentation erfolgt in einem kleinen Fermenter und ist zur Herstellung von Primärmetaboliten der Mikroorganismen geeignet. Im Fermenter wird das exponentielle Wachstum von Mikroorganismen aufrechterhalten, indem die Bedingungen und Nährstoffe bereitgestellt und geändert werden.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Charge und kontinuierlicher Fermentation?
- Sowohl Batch- als auch kontinuierliche Fermentation sind zwei industrielle Fermentationsverfahren.
- Bei beiden Fermentationen werden frische Medien verwendet, um Nährstoffe bereitzustellen.
- In beiden Fällen wird ein Industriefermenter verwendet.
- Bei der Chargen- und kontinuierlichen Fermentation werden nützliche Mikroorganismen verwendet.
- Beide Fermentationen produzieren als Ergebnis des Fermentationsprozesses nützliche Produkte oder Biomasse.
- In beiden Fällen sind Wachstumsbedingungen für die Mikroorganismen vorgesehen.
- In beiden Fällen werden pH-Wert, Temperatur und Belüftung beibehalten.
- Beide werden für die Massenproduktion in der Industrie eingesetzt.
Was ist der Unterschied zwischen Charge und kontinuierlicher Fermentation?
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Charge gegen kontinuierliche Fermentation |
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| Die Chargenfermentation ist eine Art der industriellen Fermentation, bei der Produkte chargenweise geerntet werden, während der Prozess am Ende jeder Charge gestoppt wird. | Die kontinuierliche Fermentation ist eine andere Art des industriellen Fermentationsprozesses, bei dem die Fermentation über einen längeren Zeitraum durchgeführt wird, wobei zu Beginn und zwischen dem Prozess und der Ernte in regelmäßigen Abständen Nährstoffe hinzugefügt werden. |
| Frische Medien | |
| Bei der Batch-Fermentation wird zu Beginn frisches Medium zugesetzt. | Bei der kontinuierlichen Fermentation werden in regelmäßigen Abständen frische Medien zugegeben. |
| Produkternte | |
| Bei der Batch-Fermentation wird das Produkt nach Abschluss der Fermentation geerntet. | Bei der kontinuierlichen Fermentation ernten Produkte und Biomasse während des Prozesses mehrmals in regelmäßigen Abständen. |
| Prozessbeendigung | |
| Bei der Batch-Fermentation wird der Prozess beendet, wenn eine Batch fertig ist. | Bei der kontinuierlichen Fermentation läuft der Prozess lange, bis die Ernte mehrmals durchgeführt wird. |
| Fermentations-Setup | |
| Das Setup für die Batch-Fermentation wird nach dem Start nicht von außen geändert. | Das Setup für die kontinuierliche Fermentation kann während des Fermentationsprozesses geändert werden. |
| Wachstumsbedingungen im Fermenter | |
| Bei der Chargenfermentation bleibt der Zustand nicht konstant. | Bei der kontinuierlichen Fermentation werden die Bedingungen konstant gehalten. |
| Umsatzrate | |
| Bei der Batch-Fermentation ist die Umsatzrate niedrig. | Bei der kontinuierlichen Fermentation ist die Umsatzrate hoch. |
| Verwendung von Nährstoffen im Fermenter | |
| Bei der Batch-Fermentation werden Nährstoffe von den Mikroorganismen langsamer verwendet. | Bei der kontinuierlichen Fermentation werden Nährstoffe von den Mikroorganismen schnell genutzt. |
| Mikrobielles Wachstum | |
| Bei der Batch-Fermentation zeigt sich das mikrobielle Wachstum in Verzögerungs-, logarithmischen und stationären Phasen. | Bei kontinuierlicher Fermentation existiert das mikrobielle Wachstum ständig in exponentieller Phase. |
| Systemtyp | |
| Kontinuierliche Fermentation ist ein offenes System. | Die Batch-Fermentation ist ein geschlossenes System. |
| Fermenterreinigung | |
| Der Fermenter wird nach der Ernte einer Charge in Chargenfermentation gereinigt. | Der Fermenter muss nicht gereinigt werden, da kontinuierlich hinzugefügt und geerntet wird. |
| Größe des Fermenters | |
| Fermenter größerer Größe werden für die Chargenfermentation verwendet. | Kleinere Fermenter werden zur kontinuierlichen Fermentation verwendet. |
| Umgebungsbedingungen im Fermenter | |
| Bei der Batch-Fermentation sind die Umgebungsbedingungen weniger nah an der natürlichen Umgebung. | Bei der kontinuierlichen Fermentation sind die Bedingungen näher an der natürlichen Umgebung. |
| Eignung | |
| Die Batch-Fermentation eignet sich zur Produktion von Sekundärmetaboliten. | Die kontinuierliche Fermentation eignet sich zur Produktion von Primärmetaboliten. |
| Kontaminationsgefahr | |
| Die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination ist bei der Batch-Fermentation geringer. | Die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination ist bei kontinuierlicher Fermentation hoch. |
| Anschaffungskosten | |
| Die anfänglichen Kosten für die Chargenfermentation sind geringer. | Die anfänglichen Kosten für den kontinuierlichen Fermentationsaufbau sind hoch. |
Zusammenfassung - Charge gegen kontinuierliche Fermentation
Batch und kontinuierliche Fermentation sind zwei industriell angewandte Fermentationsverfahren zur Herstellung nützlicher Produkte aus Mikroorganismen. Die Chargenfermentation erfolgt chargenweise. Die kontinuierliche Fermentation erfolgt kontinuierlich, während in regelmäßigen Abständen Nährstoffe zugeführt und Produkte geerntet werden. Dies ist der Unterschied zwischen diskontinuierlicher und kontinuierlicher Fermentation.
