Een onderscheid maken tussen oppervlakte- en ondergedompelde gisting?

Oppervlaktefermentatie en ondergedompelde fermentatie zijn twee verschillende methoden die in de industriële biotechnologie worden gebruikt voor de productie van verschillende verbindingen zoals antibiotica, organische zuren, enzymen en dranken. Laten we onderscheid maken tussen de twee:

Oppervlaktefermentatie :

1. Kenmerken :Oppervlaktefermentatie vindt plaats op het oppervlak van een vloeibaar medium in fermentatievaten of -schalen. Micro-organismen groeien als een film of vliesje op het vloeistofoppervlak, waar ze directe toegang hebben tot zuurstof uit de lucht.

2. Zuurstofbehoefte :Oppervlaktefermentatie is het meest geschikt voor micro-organismen die zuurstof nodig hebben voor hun groei en metabolische activiteiten. Deze micro-organismen vormen zichtbare kolonies of myceliummatten op het vloeistofoppervlak.

3. Agitatie en beluchting :Oppervlaktefermentatie omvat doorgaans minimale beweging of beluchting van het kweekmedium. Zuurstof wordt passief aangevoerd door diffusie vanuit de lucht, en de menging wordt beperkt om schade aan de op het oppervlak groeiende micro-organismen te voorkomen.

4. Voorbeelden :Enkele veel voorkomende voorbeelden van oppervlaktefermentatie zijn:

- Productie van antibiotica zoals penicilline en streptomycine met behulp van schimmels.

- Het brouwen van traditionele bieren met gisten van hoge gisting die tijdens de gisting een laagje op het oppervlak vormen.

- Productie van tempe, een gefermenteerd sojaproduct dat populair is in Indonesië, met behulp van de schimmel Rhizopus oligosporus.

Ondergedompelde gisting :

1. Kenmerken :Ondergedompelde fermentatie vindt plaats wanneer micro-organismen volledig worden ondergedompeld en verspreid door een vloeibaar medium in fermentatievaten of bioreactoren. Zuurstof wordt doorgaans geleverd door beluchting of doorspoelen.

2. Zuurstofbehoefte :Ondergedompelde fermentatie is geschikt voor zowel aerobe als anaerobe micro-organismen. Aërobe organismen hebben tijdens het hele proces zuurstof nodig, terwijl anaerobe organismen kunnen gedijen in afwezigheid van zuurstof.

3. Agitatie en beluchting :Roeren en beluchten zijn cruciaal bij ondergedompelde fermentatie om zuurstof aan micro-organismen te leveren en een uniforme menging van voedingsstoffen en afvalverwijdering te garanderen. Roeren kan worden bereikt met mechanische middelen (waaiers, schoepen) of door lucht of andere gassen in het kweekmedium te injecteren.

4. Voorbeelden :Enkele veel voorkomende voorbeelden van ondergedompelde fermentatie zijn:

- Productie van citroenzuur met behulp van de schimmel Aspergillus niger.

- Fermentatie van ondergedompelde melkzuurbacteriën (LAB) voor de productie van yoghurt en andere gefermenteerde zuivelproducten.

- Fermentatie van ondergedompelde giststammen voor de productie van biobrandstoffen, zoals ethanol.

Samenvattend vindt oppervlaktefermentatie plaats op het oppervlak van een vloeibaar medium met beperkte beweging, geschikt voor zuurstofbehoefte van micro-organismen. Ondergedompelde fermentatie vindt plaats in een vloeibaar medium met uitgebreidere roering en beluchting, waarbij zowel aerobe als anaerobe micro-organismen worden aangesproken. De keuze voor de fermentatiemethode hangt af van de specifieke eisen en kenmerken van het gewenste product en de betrokken micro-organismen.