Razlikovati površinsku i potopljenu fermentaciju?

Površinska fermentacija i potopljena fermentacija dvije su različite metode koje se koriste u industrijskoj biotehnologiji za proizvodnju različitih spojeva kao što su antibiotici, organske kiseline, enzimi i pića. Razlikujmo ovo dvoje:

Površinska fermentacija :

1. Karakteristike :Površinska fermentacija događa se na površini tekućeg medija u fermentacijskim posudama ili posudama. Mikroorganizmi rastu kao film ili pelikula na površini tekućine, gdje imaju izravan pristup kisiku iz zraka.

2. Potreba za kisikom :Površinska fermentacija najprikladnija je za mikroorganizme kojima je potreban kisik za njihov rast i metaboličke aktivnosti. Ovi mikroorganizmi stvaraju vidljive kolonije ili prostirke micelija na površini tekućine.

3. Agitacija i prozračivanje :Površinska fermentacija obično uključuje minimalno miješanje ili prozračivanje medija kulture. Kisik se pasivno dovodi difuzijom iz zraka, a miješanje je ograničeno kako bi se spriječilo oštećenje mikroorganizama koji rastu na površini.

4. Primjeri :Neki uobičajeni primjeri površinske fermentacije uključuju:

- Proizvodnja antibiotika kao što su penicilin i streptomicin pomoću gljiva.

- Kuhanje tradicionalnih piva s kvascima gornjeg vrenja koji tijekom vrenja stvaraju sloj na površini.

- Proizvodnja tempea, fermentiranog proizvoda od soje popularnog u Indoneziji, korištenjem gljive Rhizopus oligosporus.

Potopljena fermentacija :

1. Karakteristike :Potopljena fermentacija događa se kada su mikroorganizmi potpuno uronjeni i raspršeni po tekućem mediju u posudama za fermentaciju ili bioreaktorima. Kisik se obično osigurava prozračivanjem ili prskanjem.

2. Potreba za kisikom :Potopljena fermentacija prikladna je i za aerobne i za anaerobne mikroorganizme. Aerobni organizmi zahtijevaju kisik tijekom cijelog procesa, dok anaerobni organizmi mogu napredovati u nedostatku kisika.

3. Agitacija i prozračivanje :Miješanje i prozračivanje ključni su u uronjenoj fermentaciji kako bi se osigurao kisik mikroorganizmima i osiguralo ravnomjerno miješanje hranjivih tvari i uklanjanje otpada. Mućkanje se može postići mehaničkim sredstvima (impeleri, lopatice) ili ubrizgavanjem zraka ili drugih plinova u medij kulture.

4. Primjeri :Neki uobičajeni primjeri potopljene fermentacije uključuju:

- Proizvodnja limunske kiseline korištenjem gljive Aspergillus niger.

- Fermentacija submerznih bakterija mliječne kiseline (LAB) za proizvodnju jogurta i ostalih fermentiranih mliječnih proizvoda.

- Fermentacija uronjenih sojeva kvasca za proizvodnju biogoriva, poput etanola.

Ukratko, površinska fermentacija događa se na površini tekućeg medija s ograničenim miješanjem, prikladnim za mikroorganizme kojima je potreban kisik. Potopljena fermentacija odvija se u tekućem mediju uz opsežnije miješanje i prozračivanje, pogodujući i aerobnim i anaerobnim mikroorganizmima. Izbor metode fermentacije ovisi o specifičnim zahtjevima i karakteristikama željenog proizvoda i uključenih mikroorganizama.