Tehdäänkö ero pinta- ja vedenalaisen käymisen välillä?

Pintakäyminen ja vedenalainen käyminen ovat kaksi erillistä menetelmää, joita käytetään teollisessa biotekniikassa erilaisten yhdisteiden, kuten antibioottien, orgaanisten happojen, entsyymien ja juomien, tuotantoon. Tehdään nämä kaksi eroa:

Pintakäyminen :

1. Ominaisuudet :Pintakäyminen tapahtuu nestemäisen väliaineen pinnalla käymisastioissa tai tarjottimissa. Mikro-organismit kasvavat kalvona tai kalvona nesteen pinnalla, jossa niillä on suora pääsy ilmasta tulevaan happeen.

2. Hapentarve :Pintakäyminen sopii parhaiten mikro-organismeille, jotka tarvitsevat happea kasvuun ja aineenvaihduntaan. Nämä mikro-organismit muodostavat näkyviä pesäkkeitä tai rihmastomattoja nesteen pinnalle.

3. Agitointi ja ilmastus :Pintafermentointi sisältää tyypillisesti minimaalisen ravistelun tai ilmastuksen. Happi syötetään passiivisesti diffuusiona ilmasta, ja sekoittumista rajoitetaan pinnalla kasvavien mikro-organismien vahingoittumisen estämiseksi.

4. Esimerkkejä :Joitakin yleisiä esimerkkejä pintakäymisestä ovat:

- Antibioottien, kuten penisilliinin ja streptomysiinin, tuotanto sienten avulla.

- Perinteisten oluiden valmistus huippukäyvillä hiivoilla, jotka muodostavat kerroksen käymisen aikana pintaan.

- Indonesiassa suositun fermentoidun soijapaputuotteen tempen tuotanto käyttämällä sientä Rhizopus oligosporus.

Upotettu käyminen :

1. Ominaisuudet :Upotettu käyminen tapahtuu, kun mikro-organismit upotetaan kokonaan nestemäiseen väliaineeseen fermentaatioastioissa tai bioreaktoreissa. Happi saadaan tyypillisesti ilmastamalla tai suihkuttamalla.

2. Hapentarve :Uppokäyminen sopii sekä aerobisille että anaerobisille mikro-organismeille. Aerobiset organismit tarvitsevat happea koko prosessin ajan, kun taas anaerobiset organismit voivat menestyä ilman happea.

3. Agitointi ja ilmastus :Sekoitus ja ilmastus ovat ratkaisevan tärkeitä vedenalaisessa käymisessä hapen tuottamiseksi mikro-organismeille ja varmistaakseen ravinteiden tasaisen sekoittumisen ja jätteiden poiston. Sekoitus voidaan saada aikaan mekaanisin keinoin (siipipyörät, siipipyörät) tai ruiskuttamalla ilmaa tai muita kaasuja viljelyalustaan.

4. Esimerkkejä :Joitakin yleisiä esimerkkejä upotetusta käymisestä ovat:

- Sitruunahapon tuotanto käyttämällä Aspergillus niger -sientä.

- Upotettujen maitohappobakteerien (LAB) fermentointi jogurtin ja muiden fermentoitujen maitotuotteiden valmistukseen.

- Upotettujen hiivakantojen fermentointi biopolttoaineiden, kuten etanolin, tuotantoa varten.

Yhteenvetona voidaan todeta, että pintakäyminen tapahtuu nestemäisen väliaineen pinnalla rajoitetulla sekoituksella, joka sopii happea vaativille mikro-organismeille. Upotettu käyminen tapahtuu nestemäisessä väliaineessa, jossa on laajempaa sekoitusta ja ilmastusta, mikä palvelee sekä aerobisia että anaerobisia mikro-organismeja. Fermentointimenetelmän valinta riippuu halutun tuotteen ja mukana olevien mikro-organismien erityisvaatimuksista ja ominaisuuksista.