Unterschied zwischen Charge und kontinuierlicher Fermentation

Schlüsseldifferenz - Charge vs Kontinuierlich Fermentation
 

Das Hauptunterschied zwischen Charge und kontinuierlicher Gärung ist das Bei der diskontinuierlichen Fermentation wird die Fermentation chargenweise nacheinander durchgeführt, während bei der kontinuierlichen Fermentation der Fermentationsprozess nie unterbrochen wird und die Fermentation über einen längeren Zeitraum erfolgt, wobei frische Nährstoffe und ernteprodukte in regelmäßigen Abständen zugeführt werden.

Fermentation ist der Prozess des Abbaus von Chemikalien unter anaeroben Bedingungen durch Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen, Pilze usw. Mit anderen Worten ist Fermentation definiert als Umwandlung von organischen Molekülen in Säuren, Gase oder Alkohol in Abwesenheit von Sauerstoff oder Elektronentransport Kette als Folge von Stoffwechselprozessen von Mikroorganismen. Die Nutzung dieser Fähigkeit von Mikroorganismen zur Herstellung nützlicher Produkte im industriellen Maßstab ist als industrielle Fermentation bekannt. Batch und Continuous Fermentation sind zwei Arten von industriellen Fermentationsprozessen, die zur Gewinnung von nützlichen Produkten verwendet werden.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist Batch-Fermentation?
3. Was ist kontinuierliche Fermentation?
4. Ähnlichkeiten zwischen Batch und kontinuierlicher Fermentation
5. Side-by-Side-Vergleich - Batch vs. kontinuierliche Fermentation in Tabellenform
6. Zusammenfassung

Was ist Batch-Fermentation??

Die Chargenfermentation ist eine Art industrieller 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 zugegeben und der Prozess durchgeführt. Es ist ein geschlossenes System und es wird relativ ein großer Fermenter verwendet. Das Wachstum von Mikroben erfolgt über die Lag-Phase, die Log-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 wird neu gestartet.

Abbildung 01: Fermentationsindustrie

Die Umsatzrate ist bei der Chargenfermentation gering, da die Nährstoffe einmal zugegeben werden und die Umgebungsbedingungen nicht nahe an natürlichen Bedingungen liegen. Die diskontinuierliche Fermentation ist jedoch in der Industrie sehr verbreitet, da sie eher für die Produktion 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 eignet sich zur Herstellung von Primärmetaboliten der Mikroorganismen. Im Fermenter wird das exponentielle Wachstum von Mikroorganismen aufrechterhalten, indem die Bedingungen und Nährstoffe bereitgestellt und verändert werden.

Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen diskontinuierlicher und kontinuierlicher Fermentation??

• Sowohl die diskontinuierliche als auch die kontinuierliche Fermentation sind zwei industrielle Fermentationsprozesse.
• In beiden Fermentationen werden frische Medien zur Nährstoffversorgung verwendet.
• In beiden wird ein industrieller Fermenter verwendet.
• Bei der diskontinuierlichen und kontinuierlichen Fermentation werden nützliche Mikroorganismen verwendet.
• Beide Fermentationen erzeugen durch den Fermentationsprozess nützliche Produkte oder Biomasse.
• In beiden sind Wachstumsbedingungen für die Mikroorganismen gegeben.
• Bei beiden werden pH, Temperatur und Belüftung aufrechterhalten.
• Beide werden für die großtechnische Produktion in der Industrie eingesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen Charge und kontinuierlicher Fermentation??

Charge gegen kontinuierliche Fermentation
Die Chargenfermentation ist eine Art industrieller 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 anfangs frisches Medium zugegeben.	Bei der kontinuierlichen Fermentation werden in regelmäßigen Abständen frische Medien zugegeben.
Produkternte
Wenn die Fermentation abgeschlossen ist, wird das Produkt geerntet.	Bei der kontinuierlichen Fermentation werden während des Prozesses mehrmals regelmäßig Produkte und Biomasse geerntet.
Prozessbeendigung
Wenn eine Charge fertig ist, wird der Prozess in der Chargenfermentation beendet.	In der kontinuierlichen Fermentation wird der Prozess lange durchgeführt, bis die Ernte mehrmals erfolgt.
Fermentation Setup
Das Setup der Chargenfermentation wird von außen nicht geändert, nachdem es initiiert wurde.	Der kontinuierliche Fermentationsaufbau kann während des Fermentationsprozesses geändert werden.
Wachstumsbedingungen im Fermenter
In der Chargenfermentation bleibt der Zustand nicht konstant.	In der kontinuierlichen Fermentation werden die Bedingungen konstant gehalten.
Umsatzrate
In der Batch-Fermentation ist die Umsatzrate niedrig.	In der kontinuierlichen Fermentation ist die Umsatzrate hoch.
Verwendung von Nährstoffen im Fermenter
In der Batch-Fermentation werden die Mikroorganismen Nährstoffe langsamer verwenden.	In der kontinuierlichen Fermentation werden die Nährstoffe von den Mikroorganismen schnell verwertet.
Mikrobielles Wachstum
In der Batch-Fermentation zeigt sich das mikrobielle Wachstum in verzögerten, logarithmischen und stationären Phasen.	Bei der kontinuierlichen Fermentation ist das mikrobielle Wachstum ständig in exponentieller Phase vorhanden.
Systemtyp
Die kontinuierliche Fermentation ist ein offenes System.	Die Chargenfermentation ist ein geschlossenes System.
Fermenterreinigung
Der Fermenter wird nach der Ernte einer Charge in der Chargenfermentation gereinigt.	Fermenter muss nicht gereinigt werden, da kontinuierliches Hinzufügen und Ernten erfolgen.
Größe des Fermenters
Größere Fermenter werden für die Chargenfermentation verwendet.	Kleinere Fermenter werden für die kontinuierliche Fermentation verwendet.
Umgebungsbedingungen im Fermenter
In der Chargenfermentation sind die Umgebungsbedingungen der natürlichen Umgebung weniger nahe.	In der kontinuierlichen Gärung sind die Bedingungen näher an der natürlichen Umgebung.
Eignung
Die Batch-Fermentation eignet sich zur Herstellung von Sekundärmetaboliten.	Die kontinuierliche Fermentation eignet sich zur Herstellung von Primärmetaboliten.
Möglichkeit der Verschmutzung
Die Kontaminationsgefahr ist bei Chargenfermentation geringer.	Die Kontaminationsgefahr ist bei kontinuierlicher Gärung hoch.
Anfangskosten
Die anfänglichen Kosten für die Chargenfermentation sind geringer.	Die anfänglichen Kosten für die kontinuierliche Fermentation sind hoch.

Zusammenfassung - Charge vs Kontinuierlich Fermentation

Batch- und kontinuierliche Fermentation sind zwei industriell angewendete Fermentationsverfahren, um nützliche Produkte aus Mikroorganismen herzustellen. Die Chargenfermentation erfolgt chargenweise. Die kontinuierliche Fermentation erfolgt kontinuierlich, während Nährstoffe und Ernteprodukte in regelmäßigen Abständen zugeführt werden. Dies ist der Unterschied zwischen diskontinuierlicher und kontinuierlicher Fermentation.

Referenz:

1. "Easy Biology Class". Easybiology Class. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1.'Fermentation Science-2'By Visitor7 - Eigene Arbeit, (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia