Katı hal fermantasyonu ile batık fermantasyon arasındaki temel fark, katı hal fermantasyonunun düşük nem içeriğine sahip katı bir substrat üzerinde mikroorganizmaların yetiştirilmesini içermesi, batık fermantasyonun ise daha fazla nem içeriğine sahip bir sıvı ortamda mikroorganizmaların yetiştirilmesini içermesidir. %95'ten fazla su içeriği.
Mikroorganizmalar çeşitli endüstri türlerinde faydalıdır. Bakteriler ve mantarlar özellikle endüstrilerde çok çeşitli uygulamalara sahiptir. Mikrobiyal metabolizmadan kaynaklanan gerekli ürünleri çıkarmak için endüstriyel fermantasyon işlemi sırasında mikroorganizmalar büyük ölçekte büyütülmelidir. Katı hal fermantasyonu ve batık fermantasyon, endüstriyel olarak enzimlerin üretilmesine yardımcı olan iki ana fermantasyon türüdür. Katı hal fermantasyonunda, fermantasyon katı bir substrat üzerinde yetiştirilen mikroorganizmalar tarafından meydana gelirken, batık fermantasyonda fermantasyon, sıvı bir ortamda yetiştirilen mikroorganizmalar tarafından meydana gelir. Her yöntemin avantajları olduğu kadar dezavantajları da vardır.
Katı Hal Fermantasyonu Nedir?
Katı hal fermantasyonu, enzim üretiminde kullanılan bir fermantasyon türüdür. Adından da anlaşılacağı gibi, fermantasyon, katı bir yüzeyde veya çok düşük nem içeriğine sahip katı bir substratta yetiştirilen mikroorganizmalar tarafından gerçekleşir. Tek bir çözünmeyen substrat, büyüyen mikroplar için karbon, nitrojen vb. gibi besinler sağlar. Mikroorganizmalar katı substrata yapışarak büyürler. Katı hal fermantasyonu genellikle karma ve heterojen tarım ürünlerini veya pirinç kabuğu, buğday kepeği, şeker pancarı küspesi, buğday ve mısır unu vb. gibi tarımsal endüstrilerin yan ürünlerini kullanır. Bu nedenle, alt tabakalar daha ucuzdur ve kolaylıkla temin edilebilir.
Ayrıca, ipliksi mantarlar katı hal fermantasyonu için ideal mikroorganizmalardır. Ayrıca bakteri, maya ve diğer mantarlar da katı substratlar üzerinde büyüyebilir ve katı hal fermentasyonunda kullanılabilir.
Şekil 01: Katı Hal Fermantasyonu
Katı Hal Fermantasyonunun Avantajları
Diğer fermantasyon işlemlerine benzer şekilde, katı hal fermantasyonunun da aşağıda listelenen birçok avantajı vardır.
- Ortam basit, kolay erişilebilir ve ucuz
- Substratlar, sıvı ortamlara kıyasla daha az ön işlem gerektirir
- Nem içeriği düşük olduğu için kontaminasyonlar kısıtlanmıştır
- Zorunlu havalandırma genellikle daha kolaydır
- Basitleştirilmiş ve minimize edilmiş aşağı akış süreci ve atık bertarafı
- Basit fermantasyon ekipmanı
- Yüksek hacimsel üretkenlik
Katı hal fermantasyonu birçok avantaj sağlasa da, aşağıda sıralandığı gibi bazı dezavantajları da vardır.
Katı Hal Fermantasyonunun Dezavantajları
- Düşük nem seviyesi mikroorganizmaların büyümesini kısıtlayabilir
- Metabolik ısının uzaklaştırılması büyük ölçekli katı hal fermantasyonlarında bir problemdir
- Proses parametrelerinin izlenmesindeki zorluklar
Batırılmış Fermantasyon Nedir?
Su altı fermantasyon, endüstriyel enzim üretiminde kullandığımız bir diğer fermantasyon yöntemidir. Ayrıca, optimum sıcaklık, pH, karıştırma derecesi, oksijen konsantrasyonu, vb.'den oluşan kontrollü bir ortam sağlayabilen büyük ölçekli bir aseptik fermantasyon kabına ihtiyaç duyar., büyüyen mikroorganizmalar için. Batık fermantasyon, mikroorganizmaların bulunduğu sıvı bir ortamda gerçekleşir. Bu nedenle, su içeriği yüksektir ve mikroorganizmaların büyümesi için tüm besinler sıvı ortamda bulunur. En önemlisi, besinler batık fermantasyonda mikroorganizmalar için ortam boyunca eşit olarak bulunur. Ajitasyon, besinlerin ve mikrobiyal hücrelerin eşit dağılımını kolaylaştırır.
Şekil 02: Batık Fermantasyon
Katı hal fermantasyonuna benzer şekilde, batık fermantasyonun da aşağıda belirtildiği gibi avantajları ve dezavantajları vardır.
Avantajlar
- Proses parametrelerinin ölçüm kolaylığı
- Besinlerin ve mikroorganizmaların eşit dağılımı
- Büyüme koşullarını kontrol etme yeteneği
- Mikropların büyümesi için yüksek su içeriğinin mevcudiyeti
Dezavantajlar
- Pahalı medya ve pahalı ekipman kullanımı
- Karmaşık ve pahalı aşağı akış süreci ve atık bertarafında zorluk
- Yüksek güç tüketimi
Katı Hal Fermantasyonu ile Batık Fermantasyon Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Katı hal fermantasyonu ve batık fermantasyon, enzim üretiminde yaygın olarak kullanılan iki tür fermantasyondur.
- Ayrıca mikroorganizmalar her iki işlemi de gerçekleştirir.
Katı Hal Fermantasyonu ile Batık Fermantasyon Arasındaki Fark Nedir?
Mikroplar katı hal fermantasyonunda katı bir yüzeyde büyürken, batık fermantasyonda mikroplar sıvı bir ortamda büyür. Bu, katı hal fermantasyonu ile batık fermantasyon arasındaki temel farktır.
Aşağıdaki infografik, katı hal fermantasyonu ile batık fermantasyon arasındaki farkı özetler.
Özet – Katı Hal Fermantasyonu ve Batık Fermantasyon
Katı hal fermentasyonu, mikroorganizmaları büyütmek için katı bir substrat kullanırken batık fermantasyon, mikroorganizmaları büyütmek için sıvı bir ortam kullanır. Bu nedenle, katı hal fermantasyonu ile batık fermantasyon arasındaki temel fark budur. Katı hal fermantasyonu düşük nem seviyesinde gerçekleşirken batık fermantasyon yüksek su içeriği altında gerçekleşir.
