Belangrijk verschil - Batch versus continue fermentatie
Het belangrijkste verschil tussen batch- en continue fermentatie is dat bij batchfermentatie de fermentatie batchgewijs na elkaar wordt uitgevoerd, terwijl bij continue fermentatie het fermentatieproces nooit tussendoor stopt en voor een langere periode loopt met de toevoer van verse media met voedingsstoffen en oogstproducten met regelmatige tussenpozen.
Gisting is het proces waarbij chemicaliën onder anaërobe omstandigheden worden afgebroken door micro-organismen zoals bacteriën, gisten, schimmels, enz. Met andere woorden, fermentatie wordt gedefinieerd als de omzetting van organische moleculen in zuren, gassen of alcohol in de afwezigheid van zuurstof- of elektronentransportketen als gevolg van metabolische processen van micro-organismen. Het gebruik van dit vermogen van micro-organismen om op industriële schaal bruikbare producten te maken, staat bekend als industriële fermentatie. Batch- en continue fermentatie zijn twee soorten industriële fermentatieprocessen die vroeger geld verdienden om nuttige producten te maken.
Wat is batchfermentatie?
Batchfermentatie is een type industriële fermentatie waarbij producten batchgewijs worden geoogst terwijl het proces aan het einde van elke batch wordt gestopt. Bij batchfermentatie worden in het begin voedingsstoffen en micro-organismen toegevoegd en voeren ze het proces uit. Het is een gesloten systeem en er wordt relatief veel gebruik gemaakt van een grote vergister. Microbiële groei vindt plaats via lag-fase, log-fase en stationaire fase. Zodra het fermentatieproces is voltooid, wordt het proces gestopt en worden de producten geoogst. Vóór de volgende batch wordt de vergister schoongemaakt en wordt de tweede batch opnieuw gestart.
Figuur 01: Fermentatie-industrie
De omzetsnelheid is laag bij batchfermentatie omdat de voedingsstoffen eenmaal worden toegevoegd en de omgevingsomstandigheden niet dicht bij natuurlijk zijn. Batchfermentatie wordt echter in hoge mate toegepast in industrieën, omdat het meer geschikt is voor de productie van secundaire metabolieten zoals antibiotica, enz.
Wat is continue fermentatie?
Continue fermentatie is een ander type industrieel fermentatieproces waarbij fermentatie gedurende een langere periode wordt uitgevoerd, terwijl aan het begin en tussen het proces en de oogst met regelmatige tussenpozen voedingsstoffen worden toegevoegd. Continue fermentatie vindt plaats in een kleine fermentor en is geschikt voor het produceren van primaire metabolieten van de micro-organismen. In de vergister wordt de exponentiële groei van micro-organismen in stand gehouden door de omstandigheden en voedingsstoffen aan te bieden en te veranderen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen batch en continue fermentatie?
- Zowel batch- als continue fermentatie zijn twee industriële fermentatieprocessen.
- Bij beide fermentaties worden verse media gebruikt om voedingsstoffen te leveren.
- In beide wordt een industriële fermentor gebruikt.
- Bij batch- en continue fermentatie worden nuttige micro-organismen gebruikt.
- Beide fermentaties produceren bruikbare producten of biomassa als resultaat van het fermentatieproces.
- In beide zijn groeiomstandigheden voor de micro-organismen voorzien.
- In beide worden pH, temperatuur en beluchting gehandhaafd.
- Beide worden gebruikt voor grootschalige productie in industrieën.
Wat is het verschil tussen batch- en continue fermentatie?
Batch versus continue fermentatie |
|
| Batchfermentatie is een type industriële fermentatie waarbij producten batchgewijs worden geoogst terwijl het proces aan het einde van elke batch wordt gestopt. | Continue fermentatie is een ander type industrieel fermentatieproces waarbij fermentatie gedurende een langere periode wordt uitgevoerd, terwijl aan het begin en tussen het proces en de oogst met regelmatige tussenpozen voedingsstoffen worden toegevoegd. |
| Verse media | |
| Bij batchfermentatie wordt in het begin vers medium toegevoegd. | Bij continue fermentatie worden met regelmatige tussenpozen verse media toegevoegd. |
| Product oogsten | |
| Bij batchfermentatie, zodra de fermentatie is voltooid, wordt het product geoogst. | Bij continue fermentatie worden producten en de biomassa meerdere keren met regelmatige tussenpozen geoogst terwijl het proces aan de gang is. |
| Procesbeëindiging | |
| Bij batchfermentatie, wanneer een batch gereed is, wordt het proces beëindigd. | Bij continue fermentatie loopt het proces lang totdat er meerdere keren geoogst wordt. |
| Gisting setup | |
| Batch Fermentatie setup wordt niet van buitenaf veranderd zodra het is gestart. | Continuous Fermentation setup kan tijdens het fermentatieproces worden gewijzigd. |
| Groeiomstandigheden in de vergister | |
| Bij batchfermentatie blijft de conditie niet constant. | Bij continue fermentatie worden de omstandigheden constant gehouden. |
| Omzetpercentage | |
| Bij batchfermentatie is de omloopsnelheid laag. | Bij continue fermentatie is de omloopsnelheid hoog. |
| Gebruik van voedingsstoffen in de vergister | |
| Bij batchfermentatie worden voedingsstoffen langzamer door de micro-organismen gebruikt. | Bij continue fermentatie worden voedingsstoffen snel door de micro-organismen gebruikt. |
| Microbiële groei | |
| Bij batchfermentatie is microbiële groei zichtbaar in lag-, log- en stationaire fasen. | Bij continue fermentatie bestaat de microbiële groei de hele tijd in een exponentiële fase. |
| Systeemtype | |
| Continuous Fermentation is een open systeem. | Batch Fermentatie is een gesloten systeem. |
| Vergister Reiniging | |
| Vergister wordt gereinigd na het oogsten van een batch in batchfermentatie. | Vergister is niet nodig om te reinigen, omdat continu toevoegen en oogsten wordt gedaan. |
| Grootte van de vergister | |
| Grotere fermentoren worden gebruikt voor batchfermentatie. | Kleinere fermentoren worden gebruikt voor continue fermentatie. |
| Omgevingsomstandigheden in de vergister | |
| Bij batchfermentatie liggen de omgevingsomstandigheden minder dicht bij de natuurlijke omgeving. | Bij continue fermentatie zijn de omstandigheden dichter bij de natuurlijke omgeving. |
| Geschiktheid | |
| Batchfermentatie is geschikt voor de productie van secundaire metabolieten. | Continue fermentatie is geschikt voor de productie van primaire metabolieten. |
| Kans op besmetting | |
| Kans op besmetting is kleiner bij batchfermentatie. | De kans op besmetting is groot bij continue fermentatie. |
| Initiële kosten | |
| De initiële kosten zullen lager zijn voor de batchfermentatie-opstelling. | De initiële kosten zullen hoog zijn voor de continue fermentatie-opstelling. |
Samenvatting – Batch versus continue fermentatie
Batch en continue fermentatie zijn twee industrieel toegepaste fermentatieprocessen om nuttige producten van micro-organismen te produceren. Batchfermentatie gebeurt batchgewijs. Continue fermentatie vindt continu plaats terwijl er met regelmatige tussenpozen voedingsstoffen worden toegevoegd en producten worden geoogst. Dit is het verschil tussen batch- en continue fermentatie.
