Հիմնական տարբերություն – Խմբաքանակ ընդդեմ շարունակական մշակույթի
Միկրոօրգանիզմները, ինչպիսիք են բակտերիաները և սնկերը, շատ օգտակար են արդյունաբերության տարբեր տեսակների համար: Արդյունաբերական օգտագործման համար միկրոօրգանիզմները պետք է մեծ մասշտաբով աճեցվեն ֆերմենտացման գործընթացում, որպեսզի արդյունահանվեն մանրէաբանական նյութափոխանակության արդյունքում առաջացող անհրաժեշտ արտադրանքները: Մանրէաբանական կենսազանգվածի մշակման և պահպանման համար օգտագործվում է հատուկ սարք, որը կոչվում է արդյունաբերական խմորիչ: Այն մեծ անոթ է, որը նախատեսված է տարածություն և մանրէների աճի և նյութափոխանակության համար անհրաժեշտ պահանջներ ապահովելու համար: Գոյություն ունեն երկու տեսակի արդյունաբերական խմորման մշակույթներ, որոնք սովորաբար ընդունվում են արդյունաբերություններում՝ խմբաքանակային մշակույթ և շարունակական մշակույթ:Խմբաքանակային մշակույթի և շարունակական մշակույթի միջև հիմնական տարբերությունն այն է, որ խմբաքանակային մշակույթը մի տեխնիկա է, որն օգտագործվում է միկրոօրգանիզմների աճեցման համար սննդանյութերի սահմանափակ հասանելիության պայմաններում փակ համակարգում, մինչդեռ շարունակական մշակույթը տեխնիկա է, որն օգտագործվում է միկրոօրգանիզմների աճեցման համար բաց համակարգում սննդանյութերի օպտիմալ և շարունակական մատակարարման պայմաններում: արդյունաբերություններ.
Ի՞նչ է խմբաքանակի մշակույթը:
Խմբաքանակային մշակույթը մեթոդ է, որն աճեցնում է միկրոօրգանիզմները փակ համակարգում, որտեղ սկզբում մատակարարվում են սահմանափակ քանակությամբ սննդանյութեր: Սա ամենատարածված տեխնիկան է, որն ընդունվել է արդյունաբերություններում՝ օգտակար ապրանքներ պատրաստելու համար՝ օգտագործելով միկրոօրգանիզմներ, ինչպիսիք են բակտերիաները և սնկերը: Միկրոբը, որն աճում է ֆերմենտատորում, խմորում է սնուցիչները: Խմորումը միկրոօրգանիզմների կողմից ածխաջրերի սպիրտների և թթուների տրոհման գործընթաց է անօքսիկ պայմաններում: Խմբաքանակային կուլտուրայի տեխնիկայում սնուցիչները տրամադրվում են սկզբում և որոշակի միկրոօրգանիզմը պատվաստվում է ֆերմենտատորի մեջ: Ֆերմենտը փակ է, և ջերմաստիճանը և pH-ը պահպանվում են միկրոօրգանիզմների աճի համար:Միկրոօրգանիզմը աճում է ներսում և օգտագործում է տրամադրված սնուցիչները և այլ պայմաններ: Ժամանակի ընթացքում սննդանյութերը սահմանափակվում են, և շրջակա միջավայրի պայմանները փոխվում են ֆերմենտատորի ներսում: Հետևաբար, մանրէների աճը ցույց է տալիս տարբեր չորս փուլեր, ինչպիսիք են հետաձգման փուլը, լոգ փուլը, ստացիոնար փուլը և մահվան փուլը: Խմորման ավարտին գործընթացը դադարեցվում է, և օգտակար արտադրանքները արդյունահանվում և զտվում են: Ֆերմենտատորը լվանում և ստերիլիզացվում է մեկ այլ խմբաքանակի կուլտուրա օգտագործելուց առաջ:
Խմբաքանակային կուլտուրայի տեխնիկայի առանձնահատկությունն այն է, որ այն իրականացվում է սննդանյութերի սահմանափակ քանակությամբ և որոշակի ժամանակահատվածում: Ֆերմենտատորի կարգավորումը հեշտ է պատրաստել և մշակել: Ֆերմենտատորի ներսում շրջակա միջավայրի պայմանները տարբերվում են ժամանակի հետ: Այնուամենայնիվ, անհրաժեշտ ջերմաստիճանը, pH պայմանները, խառնումը, ճնշումը և այլն պատշաճ կերպով պահպանվում են արտադրանքի հաջող ձևավորման համար:
Խմբաքանակային կուլտուրայի տեխնիկան լայնորեն օգտագործվում է երկրորդական մետաբոլիտների մաքրման համար, ինչպիսիք են հակաբիոտիկները, պիգմենտները և այլն: Այս տեխնիկան հարմար չէ առաջնային մետաբոլիտների և աճի հետ կապված արտադրանքների արտադրության համար:
Նկար 01. Խմբաքանակի մշակույթ
Ի՞նչ է շարունակական մշակույթը:
Շարունակական կուլտուրան օգտակար միկրոօրգանիզմների աճեցման այլ տեխնիկա է: Այն նպատակ ունի պահպանել շարունակաբար աճող մանրէաբանական մշակույթը էքսպոնենցիալ փուլում: Դրան կարելի է հասնել՝ անընդհատ թարմ սննդանյութեր մատակարարելով, կուտակված թափոններն ու ապրանքները նույն արագությամբ հեռացնելով և այլ պայմանները օպտիմալ արժեքներով պահպանելով: Այն արվում է հատուկ խցիկի ներսում, որը կոչվում է քիմոստատ, ինչպես ցույց է տրված նկար 02-ում: Թարմ միջավայրը անընդհատ ավելացվում է մի ծայրից, մինչդեռ նյութափոխանակության արտադրանքները շարունակաբար դուրս են հանվում քիմոստատի մյուս ծայրից՝ կուլտուրայի ծավալը կայուն մակարդակում պահելու համար:
Շարունակական մշակույթն օգտագործվում է արդյունաբերություններում, երբ անհրաժեշտ է արդյունահանել օգտակար առաջնային մետաբոլիտներ, ինչպիսիք են ամինաթթուները, օրգանական թթուները և այլն:միկրոօրգանիզմներից. Առաջնային մետաբոլիտները արտադրվում են ամենաբարձր արագությամբ, երբ միկրոօրգանիզմները գտնվում են իրենց էքսպոնենցիալ փուլում: Հետևաբար շարունակական մշակույթը միշտ նպատակ ունի պահպանել մանրէաբանական կենսազանգվածը լոգային փուլում: Դա արվում է գործընթացը շարունակաբար վերահսկելու և համակարգը վերահսկելու միջոցով:
Նկար 02. Շարունակական կուլտուրա քիմոստատում
Ո՞րն է տարբերությունը խմբաքանակի և շարունակական մշակույթի միջև:
Խմբաքանակ ընդդեմ շարունակական մշակույթի |
|
| Խմբաքանակային կուլտուրայի տեխնիկան օգտագործվում է օգտակար միկրոօրգանիզմների մշակման համար սահմանափակ քանակությամբ սննդանյութերի տակ փակ ֆերմենտատորում որոշակի ժամանակահատվածում: Մանրէների աճը խմբաքանակի կուլտուրայի ներսում ցույց է տալիս մանրէների աճի բնորոշ կորը, որում կարելի է առանձնացնել չորս տարբեր փուլեր: | Շարունակական կուլտուրայի տեխնիկան օգտագործվում է օգտակար միկրոօրգանիզմների աճեցման համար սննդանյութերի օպտիմալ մակարդակի տակ բաց համակարգում, որտեղ սննդանյութերը անընդհատ ավելացվում են, իսկ թափոններն ու արտադրանքը հեռացվում են նույն արագությամբ՝ աճը պահելու էքսպոնենցիալ փուլում: |
| Սննդանյութեր | |
| Սնուցիչները մատակարարվում են մեկ անգամ նախքան խմորման գործընթացը սկսելը: | Սնուցիչները ավելացվում են բազմիցս (գործընթացի սկզբում և միջակայքում): |
| Համակարգի տեսակ | |
| Խմբաքանակային մշակույթը փակ համակարգ է | Շարունակական մշակույթը բաց համակարգ է: |
| Գործընթացի դադարեցում | |
| Սերիայի մշակման գործընթացը դադարեցվում է արտադրանքի ձևավորումից հետո: | Գործընթացը չի դադարեցվում, չնայած արտադրանքը ձևավորվում է: Արտադրանքի շարունակական հեռացումը կատարվում է առանց գործընթացը դադարեցնելու շարունակական մշակույթում: |
| Բնապահպանական պայմաններ | |
| Սերիայի մշակույթի ներսում շրջակա միջավայրի պայմանները հաստատուն չեն: | Շարունակական մշակույթի ներսում շրջակա միջավայրի պայմանները պահպանվում են հաստատուն մակարդակում: |
| Մանրէների աճ | |
| Մանրէների աճը սերիայի կուլտուրայի ներսում հետևում է հետաձգման, լոգարիթմական և անշարժ փուլերին: | Մանրէաբանական աճը պահպանվում է օպտիմալ մակարդակում, որը էքսպոնենցիալ աճի փուլ է: |
| Շրջանառության տոկոսադրույք | |
| Շրջանառության մակարդակը ցածր է, քանի որ սննդանյութերը և այլ պայմանները ներսում սահմանափակ են: | Շրջանառության մակարդակը բարձր է, քանի որ պահպանվում են սննդանյութերի և այլ պայմանների օպտիմալ մակարդակը: |
| Fermenter Օգտագործված | |
| Մեծ չափի խմորիչ օգտագործվում է խմբաքանակային կուլտուրաների համար | Փոքր չափի խմորիչ օգտագործվում է շարունակական մշակության համար: |
| Օգտագործել | |
| Խմբաքանակային մշակույթի խմորումը սովորաբար օգտագործվում է արդյունաբերություններում | Մշակույթի շարունակական խմորումը ավելի քիչ է օգտագործվում արդյունաբերության մեջ: |
| Մշակույթի կարգավորում | |
| Խմբաքանակային մշակույթի կարգավորումը հեշտ է պատրաստել և գործարկել: | Մշակույթի շարունակական կարգավորումը հեշտ չէ պատրաստել և գործարկել: |
| Աղտոտվածություն | |
| Աղտոտումները խմբաքանակային կուլտուրաներում նվազագույն են | Աղտոտման հավանականությունը մեծ է շարունակական մշակույթում: |
| Վերահսկման մեթոդներ | |
| Վերահսկման մեթոդները հեշտ և արագ են: | Վերահսկման մեթոդները բարդ են և ժամանակատար: |
| Համապատասխանություն | |
| Խմբաքանակային կուլտուրան ավելի հարմար է երկրորդական մետաբոլիտների արտադրության համար, ինչպիսիք են հակաբիոտիկները: | Շարունակական կուլտուրան ավելի հարմար է առաջնային մետաբոլիտների արտադրության համար, ինչպիսիք են ամինաթթուները և օրգանական թթուները: |
Ամփոփում – Խմբաքանակ ընդդեմ շարունակական մշակույթի
Խմբաքանակային մշակույթը և շարունակական մշակույթը երկու տեսակի տեխնիկա են, որոնք օգտագործվում են արդյունաբերական և այլ նպատակներով միկրոօրգանիզմների մեծ մասշտաբով մշակման համար: Խմբաքանակային մշակույթում միկրոօրգանիզմները սկզբում ապահովվում են սննդանյութերով և աճեցնում:Երբ մանրէներն օգտագործում են առկա սննդանյութերը, որոշակի ժամանակահատվածից հետո սննդանյութերը սահմանափակվում են: Միկրոօրգանիզմները աճում են հետաձգման, լոգարիթմական, ստացիոնար և մահվան փուլերի միջոցով: Խմորման պրոցեսն իրականացվում է խմբաքանակով խմբաքանակային կուլտուրայի տեխնիկայում: Յուրաքանչյուր խմբաքանակից հետո խմորիչը մաքրվում է և թարմ օգտագործվում հաջորդ խմբաքանակի համար: Շարունակական կուլտուրայի ժամանակ միկրոօրգանիզմներին մշտապես տրվում են թարմ սննդանյութերի համապատասխան մակարդակներ՝ միկրոօրգանիզմների առաջնային մետաբոլիտների արդյունահանման համար միկրոօրգանիզմների լոգարիթմական փուլում միշտ պահպանելու համար: Շարունակական կուլտուրայի ծավալը պահպանվում է հաստատուն արժեքի վրա՝ ավելացնելով թարմ սննդանյութեր և նույն արագությամբ արտադրանքը հեռացնելով՝ առանց գործընթացը դադարեցնելու: Խմբաքանակային մշակույթն անհրաժեշտ է համեմատաբար մեծ փակ ֆերմենտատորի, մինչդեռ շարունակական մշակության համար անհրաժեշտ է փոքր բաց խմորիչ: Սա է տարբերությունը խմբաքանակի և շարունակական մշակույթի միջև:
