Різниця між твердотільним бродінням і зануреним бродінням

The ключова різниця між твердотільним бродінням і зануреним бродінням є те твердотільне бродіння передбачає культивування мікроорганізмів на твердому субстраті з низьким вмістом вологи, тоді як занурене бродіння передбачає культивування мікроорганізмів у рідкому середовищі з вмістом води понад 95%.

Мікроорганізми корисні в різних галузях промисловості. Бактерії та гриби особливо мають широке застосування у галузях промисловості. Мікроорганізми слід вирощувати широко в процесі промислового бродіння для отримання необхідних продуктів, що виникають внаслідок мікробного обміну. Твердотільне бродіння і занурене бродіння - це два основних типи бродіння, які допомагають виробляти ферменти на промисловому рівні. При твердотільному бродінні ферментація відбувається мікроорганізмами, вирощеними на твердому субстраті, тоді як при зануреному бродінні ферментація відбувається мікроорганізмами, вирощеними в рідкому середовищі. Кожен метод має як переваги, так і недоліки.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке занурене бродіння
3. Що таке занурене бродіння
4. Подібність між твердотільною ферментацією та зануреною ферментацією
5. Поплечне порівняння - твердіння твердого тіла проти зануреного бродіння в табличній формі
6. Підсумок

Що таке твердотіле бродіння?

Твердотільне бродіння - це тип бродіння, що використовується при виробництві ферментів. Як випливає з назви, бродіння відбувається мікроорганізмами, вирощеними на твердій поверхні або твердому субстраті, що має дуже низький вміст вологи. Один нерозчинний субстрат забезпечує поживні речовини, такі як вуглець, азот тощо, для вирощування мікробів. Мікроорганізми ростуть прилиплими до твердого субстрату. Твердотільне бродіння часто використовує композитні та неоднорідні продукти сільського господарства або побічні продукти агропромисловості, такі як рисова лушпиння, пшеничні висівки, м'якоть цукрових буряків, пшеничне та кукурудзяне борошно тощо. Отже, субстрати є дешевшими та доступнішими.

Крім того, нитчасті гриби є ідеальними мікроорганізмами для твердотільного бродіння. Також бактерії, дріжджі та інші гриби також можуть рости на твердих субстратах і можуть використовуватися в твердотільному бродінні.

Малюнок 01: Закваска твердого тіла

Переваги твердотільного бродіння

Як і в інших процесах бродіння, твердотільне бродіння також має багато переваг, перелічених нижче.

• Засіб просте, легко доступне та недороге
• Субстрати потребують меншої попередньої обробки порівняно з рідкими середовищами
• Забруднення обмежені, оскільки вміст вологи низький
• Примусова аерація часто легша
• Спрощений та мінімізований процес утилізації та утилізації відходів
• Просте обладнання для бродіння
• Висока об'ємна продуктивність

Хоча твердотільне бродіння дає багато переваг, воно також має ряд недоліків, а також перераховане нижче.

Недоліки твердотільного бродіння

• Низький рівень вологи може обмежувати ріст мікроорганізмів
• Видалення метаболічного тепла є проблемою у великомасштабних твердотільних ферментаціях
• Труднощі в моніторингу параметрів процесу

Що таке занурене бродіння?

Занурене бродіння - ще один метод бродіння, який ми використовуємо у виробництві промислового ферменту. Крім того, для вирощування мікроорганізмів він потребує великомасштабної посудини з асептичною ферментацією, яка може забезпечити контрольоване середовище, що складається з оптимальної температури, рН, ступеня збудження, концентрації кисню тощо. Занурене бродіння відбувається в рідкому середовищі, де є мікроорганізми. Таким чином, вміст води високий, а всі поживні речовини присутні у рідкому середовищі для росту мікроорганізмів. Найголовніше, щоб поживні речовини були рівномірно доступними у всьому середовищі для мікроорганізмів при зануреному бродінні. Збудження сприяє рівномірному розподілу поживних речовин і мікробних клітин.

Малюнок 02: Занурене бродіння

Подібно до твердотільної ферментації, занурене бродіння також має переваги та недоліки, як зазначено нижче.

Переваги

• Легкість вимірювання параметрів процесу
• Рівномірний розподіл поживних речовин та мікроорганізмів
• Здатність контролювати умови росту
• Наявність високого вмісту води для росту мікробів

Недоліки

• Використання дорогих засобів масової інформації та дорогого обладнання
• Складний і дорогий процес вниз за течією та труднощі з вивезенням відходів
• Високе енергоспоживання

Які подібності між твердотільним бродінням та зануреним бродінням?

• Твердотільне бродіння і занурене бродіння - це два типи звичайних ферментацій при виробництві ферментів.
• Крім того, мікроорганізми здійснюють обидва процеси.

Яка різниця між твердотільним бродінням і зануреним бродінням?

Мікроби ростуть на твердій поверхні в твердотільному бродінні, в той час як мікроби ростуть у рідкому середовищі при зануреному бродінні. Отже, це ключова різниця між твердотільним бродінням і зануреним бродінням.

Наведена нижче інфографіка підсумовує різницю між твердотільним бродінням і зануреним бродінням.

Підсумок - бродіння твердого тіла проти зануреного бродіння

Твердотільне бродіння використовує твердий субстрат для вирощування мікроорганізмів, тоді як занурене бродіння використовує рідке середовище для вирощування мікроорганізмів. Таким чином, це ключова різниця між твердотільним бродінням і зануреним бродінням. Твердотільне бродіння відбувається при низькому рівні вологості, тоді як занурене бродіння відбувається при високому вмісті води.

Довідка:

1. Філер, Кіт та ін. "Виробництво ферментів для кормової промисловості з використанням бродіння твердого субстрату". Engormix, Engormix, 20 квітня 2007 р., Доступний тут.

Надано зображення:

1. "Схема FMS En" від SOUFFLET S.A. - SOUFFLET S.A (CC BY-SA 3.0) через Wikimedia Commons
2. "Біореактор пеніциліну" Метта Брауна - Flickr (CC BY 2.0) через Wikimedia Commons