Galvenā atšķirība starp cietvielu fermentāciju un iegremdētu fermentāciju ir tāda, ka cietvielu fermentācija ietver mikroorganismu kultivēšanu uz cieta substrāta ar zemu mitruma saturu, savukārt iegremdētā fermentācija ietver mikroorganismu kultivēšanu šķidrā vidē, kurā ir vairāk ūdens saturs pārsniedz 95%.
Mikroorganismi ir labvēlīgi dažāda veida nozarēs. Baktērijām un sēnītēm ir īpaši daudz dažādu pielietojumu rūpniecībā. Rūpnieciskās fermentācijas procesā mikroorganismus vajadzētu audzēt plašā mērogā, lai iegūtu nepieciešamos produktus, kas rodas mikrobu metabolisma rezultātā. Cietvielu fermentācija un iegremdēta fermentācija ir divi galvenie fermentācijas veidi, kas palīdz rūpnieciski ražot fermentus. Cietvielu fermentācijā fermentāciju veic mikroorganismi, kas audzēti uz cieta substrāta, savukārt iegremdētā fermentācijā fermentāciju veic mikroorganismi, kas audzēti šķidrā vidē. Katrai metodei ir gan priekšrocības, gan trūkumi.
Kas ir cietvielu fermentācija?
Cietvielu fermentācija ir fermentācijas veids, ko izmanto fermentu ražošanā. Kā norāda nosaukums, fermentāciju izraisa mikroorganismi, kas audzēti uz cietas virsmas vai cietas substrāta ar ļoti zemu mitruma saturu. Viens nešķīstošs substrāts nodrošina barības vielas, piemēram, oglekli, slāpekli utt., Mikrobu audzēšanai. Mikroorganismi aug, pielipuši pie cietā substrāta. Cietvielu fermentācijā bieži izmanto saliktus un neviendabīgus lauksaimniecības produktus vai lauksaimniecības nozaru blakusproduktus, piemēram, rīsu mizas, kviešu klijas, cukurbiešu mīkstumu, kviešu un kukurūzas miltus utt. Tādējādi substrāti ir lētāki un viegli pieejami.
Turklāt pavedienveida sēnes ir ideāli mikroorganismi cietvielu fermentācijai. Turklāt baktērijas, raugs un citas sēnītes var augt arī uz cietiem substrātiem, un tās var izmantot cietvielu fermentācijā.
Attēls 01: Cietvielu fermentācija
Cietvielu fermentācijas priekšrocības
Līdzīgi citiem fermentācijas procesiem, arī cietvielu fermentācijai ir daudz priekšrocību, kā norādīts tālāk.
- Informators ir vienkāršs, viegli pieejams un lēts
- Substrātiem nepieciešama mazāka pirmapstrāde, salīdzinot ar šķidrajiem materiāliem
- Piesārņojumi ir ierobežoti, jo mitruma saturs ir zems
- Piespiedu aerācija bieži vien ir vieglāka
- Vienkāršots un samazināts pakārtotais process un atkritumu apglabāšana
- Vienkārša fermentācijas iekārta
- Augsta apjoma produktivitāte
Lai gan cietvielu fermentācija sniedz daudz priekšrocību, tai ir arī vairāki trūkumi, kā arī uzskaitīti tālāk.
Cietvielu fermentācijas trūkumi
- Zems mitruma līmenis var ierobežot mikroorganismu augšanu
- Vielmaiņas siltuma noņemšana ir problēma liela mēroga cietvielu fermentācijās
- Grūtības procesa parametru uzraudzībā
Kas ir iegremdētā fermentācija?
Iegremdēta fermentācija ir vēl viena fermentācijas metode, ko izmantojam rūpnieciskajā fermentu ražošanā. Turklāt tam ir nepieciešams liela mēroga aseptiskās fermentācijas trauks, kas var nodrošināt kontrolētu vidi, kas sastāv no optimālas temperatūras, pH, maisīšanas pakāpes, skābekļa koncentrācijas utt., augošajiem mikroorganismiem. Iegremdēta fermentācija notiek šķidrā vidē, kurā atrodas mikroorganismi. Tādējādi ūdens saturs ir augsts, un visas barības vielas atrodas šķidrajā vidē mikroorganismu augšanai. Vissvarīgākais ir tas, ka barības vielas ir vienmērīgi pieejamas visā vidē mikroorganismiem iegremdētā fermentācijā. Maisīšana veicina vienmērīgu barības vielu un mikrobu šūnu sadalījumu.
2. attēls: iegremdēta fermentācija
Līdzīgi kā cietvielu fermentācijai, arī iegremdētai fermentācijai ir priekšrocības un trūkumi, kā minēts tālāk.
Priekšrocības
- Procesa parametru mērīšanas vienkāršība
- Vienmērīga barības vielu un mikroorganismu sadale
- Spēja kontrolēt augšanas apstākļus
- Augsta ūdens satura pieejamība mikrobu augšanai
Trūkumi
- Dārga multivides un dārga aprīkojuma izmantošana
- Sarežģīts un dārgs pakārtotais process un grūtības atkritumu apglabāšanā
- Liels enerģijas patēriņš
Kādas ir līdzības starp cietvielu fermentāciju un iegremdētu fermentāciju?
- Cietvielu fermentācija un iegremdēta fermentācija ir divi parasti fermentācijas veidi fermentu ražošanā.
- Turklāt mikroorganismi veic abus procesus.
Kāda ir atšķirība starp cietvielu fermentāciju un iegremdētu fermentāciju?
Mikrobi aug uz cietas virsmas cietā fermentācijā, savukārt mikrobi aug šķidrā vidē iegremdētā fermentācijā. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp cietvielu fermentāciju un fermentāciju iegremdējot.
Tālāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp fermentāciju cietā stāvoklī un fermentāciju zem ūdens.
Kopsavilkums - cietvielu fermentācija salīdzinājumā ar iegremdēto fermentāciju
Cietvielu fermentācijā mikroorganismu audzēšanai izmanto cietu substrātu, savukārt iegremdētā fermentācijā mikroorganismu audzēšanai izmanto šķidru barotni. Tādējādi šī ir galvenā atšķirība starp cietvielu fermentāciju un iegremdētu fermentāciju. Cietvielu fermentācija notiek zemā mitruma līmenī, savukārt zemūdens fermentācija notiek ar augstu ūdens saturu.
