Anahtar Fark – Toplu İşe Karşı Sürekli Kültür
Bakteri ve mantar gibi mikroorganizmalar, çeşitli endüstri türleri için çok faydalıdır. Endüstriyel kullanım için, mikrobiyal metabolizmadan kaynaklanan gerekli ürünleri çıkarmak için fermantasyon işlemi sırasında mikroorganizmalar büyük ölçekte büyütülmelidir. Mikrobiyal biyokütleyi yetiştirmek ve korumak için endüstriyel fermenter adı verilen özel bir aparat kullanılır. Mikrobiyal büyüme ve metabolizma için alan ve gerekli gereksinimleri sağlamak üzere tasarlanmış büyük bir kaptır. Toplu kültür ve sürekli kültür olarak adlandırılan endüstrilerde yaygın olarak benimsenen iki tür endüstriyel fermantasyon kültürü vardır.temel fark kesikli kültür ile sürekli kültür arasında kesikli kültür, kapalı bir sistemde sınırlı besin mevcudiyeti altında mikroorganizmaları büyütmek için kullanılan bir teknikken sürekli kültür, açık bir sistemde optimum ve sürekli besin kaynağı altında mikroorganizmaları büyütmek için kullanılan bir tekniktir. endüstriler.
Yığın Kültürü nedir?
Yığın kültürü, başlangıçta sınırlı miktarda besinin sağlandığı kapalı bir sistemde mikroorganizmaları yetiştiren bir tekniktir. Bu, bakteri ve mantar gibi mikroorganizmaları kullanarak faydalı ürünler yapmak için endüstrilerde benimsenen en yaygın tekniktir. Fermentörde büyüyen mikrop besinleri fermente eder. Fermantasyon, karbonhidratların anoksik koşullar altında mikroorganizmalar tarafından alkollere ve asitlere parçalanması işlemidir. Kesikli kültür tekniğinde, besinler başlangıçta sağlanır ve belirli mikroorganizma fermentöre aşılanır. Fermentör kapatılır ve mikroorganizmaların büyümesi için sıcaklık ve pH korunur. Mikroorganizma içeride büyür ve sağlanan besinleri ve diğer koşulları kullanır. Zamanla, besinler sınırlı hale gelir ve fermenter içindeki çevresel koşullar değişir. Bu nedenle, mikrobiyal büyüme, gecikme fazı, log fazı, durağan faz ve ölüm fazı gibi farklı dört aşama gösterir. Fermantasyon sonunda işlem durdurulur ve faydalı ürünler ekstrakte edilerek saflaştırılır. Fermentör, başka bir toplu kültür için kullanılmadan önce yıkanır ve sterilize edilir.
Yığın kültür tekniğinin özelliği, bunun sınırlı miktarda besin altında ve belirli bir süre boyunca çalıştırılmasıdır. Fermentör kurulumunun yapılması ve işlenmesi kolaydır. Fermentör içindeki çevresel koşullar zamanla değişir. Bununla birlikte, başarılı ürün oluşumunu sağlamak için gerekli sıcaklık, pH koşulları, karıştırma, basınç vb. düzgün bir şekilde korunur.
Yığın kültür tekniği, antibiyotikler, pigmentler vb. gibi ikincil metabolitlerin saflaştırılması için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu teknik, birincil metabolitlerin ve büyüme ile ilişkili ürünlerin üretimi için uygun değildir.
Şekil 01: Toplu Kültür
Sürekli Kültür Nedir?
Sürekli kültür, faydalı mikroorganizmalar yetiştiren başka bir tekniktir. Üstel aşamada sürekli büyüyen bir mikrobiyal kültürü sürdürmeyi amaçlar. Sürekli olarak taze besinlerin sağlanması, biriken atık ve ürünlerin aynı oranda uzaklaştırılması ve diğer koşulların optimum değerlerde tutulması ile sağlanabilir. Şekil 02'de gösterildiği gibi kemostat adı verilen özel bir oda içinde yapılır. Kültür hacmini sabit bir seviyede tutmak için kemostatın diğer ucundan metabolik ürünler sürekli olarak çıkarılırken bir uçtan sürekli olarak taze ortam eklenir.
Sürekli kültür, amino asitler, organik asitler vb. gibi faydalı birincil metabolitlerin çıkarılması gerektiğinde endüstrilerde kullanılır.mikroorganizmalardan gelmektedir. Birincil metabolitler, mikroorganizmalar üstel fazlarındayken en yüksek oranda üretilir. Bu nedenle sürekli kültür her zaman mikrobiyal biyokütleyi log fazında tutmayı amaçlar. Süreç sürekli izlenerek ve sistem kontrol edilerek yapılır.
Şekil 02: Kemostatta Sürekli Kültür
Yığın ve Sürekli Kültür arasındaki fark nedir?
Toplu İşe Karşı Sürekli Kültür |
|
| Yığın kültür tekniği, yararlı mikroorganizmaları belirli bir süre kapalı bir fermenterde sınırlı miktarda besin altında yetiştirmek için kullanılır. Kesikli kültür içindeki mikrobiyal büyüme, dört farklı fazın tanımlanabildiği tipik bir mikrobiyal büyüme eğrisi gösterir. | Sürekli kültür tekniği, büyümeyi üstel bir aşamada tutmak için besinlerin sürekli olarak eklendiği ve atık ve ürünlerin aynı oranda uzaklaştırıldığı açık bir sistemde optimum besin seviyesi altında faydalı mikroorganizmaları büyütmek için kullanılır. |
| Besinler | |
| Besinler, fermantasyon işlemine başlamadan önce bir kez verilir. | Besin maddeleri birçok kez eklenir (işlemin başında ve arasında). |
| Sistem Türü | |
| Yığın kültürü kapalı bir sistemdir | Sürekli kültür açık bir sistemdir. |
| İşlemin Sonlandırılması | |
| Ürün oluşturulduktan sonra toplu kültür işlemi durdurulur. | Ürün oluşmasına rağmen süreç durmaz. Sürekli kültürde süreç durdurulmadan ürünün sürekli uzaklaştırılması yapılır. |
| Çevre Koşulları | |
| Yığın kültürü içindeki çevresel koşullar sabit değildir. | Sürekli kültür içindeki çevresel koşullar sabit seviyede tutulur. |
| Mikrobik Büyüme | |
| Yığın kültürü içindeki mikrobiyal büyüme, gecikme, günlük ve durağan aşamaları takip eder. | Mikrobik büyüme, üstel bir büyüme aşaması olan optimum seviyede tutulur. |
| Ciro Oranı | |
| İçerideki besin maddeleri ve diğer koşullar sınırlı olduğu için devir hızı düşüktür. | Besinlerin optimum seviyeleri ve diğer koşullar korunduğu için devir hızı yüksektir. |
| Fermenter Kullanılmış | |
| Yığın kültürler için büyük boyutlu bir fermenter kullanılır | Sürekli kültür için küçük boyutlu bir fermenter kullanılır. |
| Kullan | |
| Yığın kültür fermantasyonu endüstrilerde yaygın olarak kullanılır | Sürekli kültür fermantasyonu endüstrilerde daha az kullanılır. |
| Kültür Kurulumu | |
| Toplu kültür kurulumunun yapılması ve çalıştırılması kolaydır. | Sürekli kültür kurulumu yapmak ve çalıştırmak kolay değildir. |
| Kirlenme | |
| Yığın kültürlerinde kontaminasyon minimumdur | Sürekli kültürde bulaşma olasılığı yüksektir. |
| Kontrol Yöntemleri | |
| Kontrol yöntemleri kolay ve hızlıdır. | Kontrol yöntemleri karmaşık ve zaman alıcıdır. |
| Uygunluk | |
| Yığın kültürü, antibiyotikler gibi ikincil metabolitlerin üretimi için daha uygundur. | Sürekli kültür, amino asitler ve organik asitler gibi birincil metabolitlerin üretimi için daha uygundur. |
Özet – Toplu İşe Karşı Sürekli Kültür
Yığın kültürü ve sürekli kültür, endüstriyel ve diğer amaçlar için büyük ölçekte mikroorganizmaları yetiştirmek için kullanılan iki tür tekniktir. Kesikli kültürde, mikroorganizmalara başlangıçta besinler verilir ve büyütülür. Mikroplar mevcut besin maddelerini kullandığında, besinler belirli bir süre sonra sınırlı hale gelir. Mikroorganizmalar gecikme, kütük, durağan ve ölüm aşamalarında büyür. Fermantasyon işlemi kesikli kültür tekniğinde kesikli olarak gerçekleştirilir. Her partiden sonra fermenter temizlenir ve bir sonraki parti için taze olarak kullanılır. Sürekli kültürde, mikroorganizmaların birincil metabolitlerini çıkarmak için mikropları her zaman log fazında tutmak için mikroorganizmalara sürekli olarak yeterli düzeyde taze besin sağlanır. Sürekli kültürün hacmi, prosesi durdurmadan taze besinler eklenerek ve ürünler aynı oranda çıkarılarak sabit bir değerde tutulur. Parti kültürüne nispeten büyük bir kapalı fermentere ihtiyaç duyulurken, sürekli kültüre küçük bir açık fermentere ihtiyaç duyulur. Toplu ve sürekli kültür arasındaki fark budur.
