Diferença entre o lote e a cultura contínua | Batch vs Continuous Culture

Diferença-chave - Cultura em lote versus cultura contínua

Microorganismos como bactérias e fungos são muito benéficos para vários tipos de indústrias. Para uso industrial, os microorganismos devem ser cultivados em grande escala durante o processo de fermentação, a fim de extrair os produtos necessários resultantes do metabolismo microbiano. Um aparelho especial chamado fermentador industrial é usado para cultivar e manter a biomassa microbiana. É um vaso grande projetado para fornecer espaço e requisitos necessários para o crescimento e metabolismo microbianas. Existem dois tipos de culturas de fermentação industrial comumente adotadas em indústrias denominadas cultura de lote e cultura contínua. A principal diferença entre a cultura em lote e a cultura contínua é que a cultura de lote é uma técnica utilizada para cultivar microorganismos sob disponibilidade limitada de nutrientes em um sistema fechado enquanto cultura contínua é uma técnica usada para cultivar microorganismos sob o melhor e fornecimento contínuo de nutrientes em um sistema aberto nas indústrias.

ÍNDICE

1. Visão geral e diferença de chave

2. O que é um Batch Culture

3. O que é uma Cultura Contínua

4. Comparação de lado a lado - Lote versus cultura contínua

5. Resumo

O que é uma Cultura em Lote?

A cultura em lote é uma técnica que desenvolve microrganismos em um sistema fechado onde uma quantidade limitada de nutrientes é fornecida no início. Esta é a técnica mais comum adotada nas indústrias para produzir produtos úteis usando microorganismos como bactérias e fungos. O micróbio que cresce no fermentador fermenta os nutrientes. A fermentação é um processo de degradação de carboidratos em álcoois e ácidos por microorganismos em condições anóxicas. Na técnica de cultura em lotes, os nutrientes são fornecidos no início e o microrganismo particular é inoculado no fermentador. O fermentador é fechado e a temperatura e o pH são mantidos para o crescimento de microorganismos. O microorganismo cresce dentro e utiliza os nutrientes fornecidos e outras condições. Com o tempo, os nutrientes tornam-se limitados e as condições ambientais mudam dentro do fermentador. Assim, o crescimento microbiano mostra quatro estágios distintos, como a fase de atraso, a fase logarítmica, a fase estacionária e a fase da morte. No final da fermentação, o processo é interrompido e os produtos úteis são extraídos e purificados. O fermentador é lavado e esterilizado antes de usar para outra cultura em lote.

A especialidade da técnica de cultura em lote é, esta é executada em quantidades limitadas de nutrientes e por um determinado período de tempo. A configuração do fermentador é fácil de fazer e manipular. As condições ambientais dentro do fermentador variam com o tempo. No entanto, a temperatura necessária, as condições de pH, a agitação, a pressão, etc. são devidamente mantidas para obter uma formação bem sucedida do produto.

A técnica de cultura em lotes é amplamente utilizada para a purificação de metabolitos secundários, como antibióticos, pigmentos, etc. Esta técnica não é adequada para a produção de metabólitos primários e produtos associados ao crescimento.

Figura 01: Cultura em lotes

O que é uma cultura contínua?

A cultura contínua é outra técnica que desenvolve microorganismos úteis. Pretende manter uma cultura microbiana em crescimento contínuo em fase exponencial. Pode ser conseguido fornecendo nutrientes frescos continuamente, removendo resíduos e produtos acumulados na mesma taxa e mantendo outras condições nos melhores valores. É feito dentro de uma câmara especial chamada quimiostato como mostrado na figura 02. O meio fresco é adicionado continuamente de uma extremidade, enquanto os produtos metabólicos são continuamente extraídos da outra extremidade do quimiestro para manter o volume da cultura a um nível constante.

A cultura contínua é utilizada nas indústrias quando é necessário extrair metabólitos primários úteis, como aminoácidos, ácidos orgânicos, etc. dos microorganismos. Os metabolitos primários são produzidos na maior taxa quando os microorganismos estão em sua fase exponencial. Portanto, a cultura contínua sempre visa manter a biomassa microbiana na fase logarítmica. Isso é feito monitorando o processo continuamente e controlando o sistema.

Figura 02: Cultura Contínua em Quimicosetro

Qual a diferença entre o Lote e a Cultura Contínua?

- diff Artigo Médio antes da Tabela ->

Cultura em Lote versus Cultura Contínua
A técnica de cultura em lote é usada para cultivar microrganismos benéficos sob quantidades limitadas de nutrientes em um fermentador fechado por um determinado período de tempo. O crescimento microbiano dentro da cultura do lote mostra uma curva de crescimento microbiana típica na qual quatro fases distintas podem ser identificadas.	A técnica de cultura contínua é utilizada para produzir microrganismos benéficos sob o melhor nível de nutrientes em um sistema aberto em que os nutrientes são adicionados continuamente e o desperdício e os produtos são removidos na mesma taxa para manter o crescimento em uma fase exponencial.
Nutrientes
Os nutrientes são fornecidos uma vez antes de iniciar o processo de fermentação.	Os nutrientes são adicionados muitas vezes (ao iniciar e entre o processo).
Tipo de sistema
A cultura em lote é um sistema fechado	A cultura contínua é um sistema aberto.
Término do processo
O processo da cultura do lote é interrompido após a formação do produto.	O processo não é interrompido, embora o produto seja formado. A remoção contínua do produto é feita sem interromper o processo em cultura contínua.
Condições ambientais
As condições ambientais dentro da cultura do lote não são constantes.	As condições ambientais dentro da cultura contínua são mantidas a um nível constante.
Crescimento microbiano
O crescimento microbiano dentro da cultura do lote segue o desfecho, o registro e as fases estacionárias.	O crescimento microbiano é mantido no nível ótimo, que é um estágio de crescimento exponencial.
Taxa de conversão
A taxa de rotatividade é baixa, uma vez que os nutrientes e outras condições são limitados no interior.	A taxa de rotação é alta, uma vez que os níveis ótimos de nutrientes e outras condições são mantidos.
Fermentador Usado
Um fermentador de grande porte é usado para culturas de lote	Um fermentador de tamanho pequeno é usado para cultura contínua.
Use
A fermentação da cultura de lote é comumente usada em indústrias	Cultivo contínuo A fermentação é menos utilizada nas indústrias.
Configuração de Cultura
A configuração de cultura de lote é fácil de executar e executar.	A configuração de cultura contínua não é fácil de fazer e executar.
Contaminação
As contaminações são mínimas nas culturas em lotes	A chance de contaminação é alta em cultura contínua.
métodos de controle
métodos de controle são fáceis e rápidos.	Os métodos de controle são complicados e demoram.
Adequação
A cultura em lote é mais adequada para a produção de metabolitos secundários, como antibióticos.	A cultura contínua é mais adequada para a produção de metabolitos primários, como aminoácidos e ácidos orgânicos.

Resumo - Cultivo em lote versus cultura contínua

A cultura em lote e a cultura contínua são dois tipos de técnicas empregadas para cultivar microorganismos em grande escala para fins industriais e outros. Na cultura em lotes, os microrganismos são providos de nutrientes no início e crescidos. Quando os micróbios utilizam os nutrientes disponíveis, os nutrientes tornam-se limitados após certo período de tempo. Os microorganismos crescem através das fases de lag, log, stationary e death. O processo de fermentação é realizado em batch-wise na técnica de cultura de lote. Após cada lote, o fermentador é limpo e usado recentemente para o próximo lote. Em cultura contínua, os microrganismos recebem níveis adequados de nutrientes frescos continuamente para manter sempre os micróbios na fase logarítmica para extrair os principais metabolitos dos microrganismos. O volume da cultura contínua é mantido a um valor constante, adicionando nutrientes frescos e removendo produtos à mesma taxa sem interromper o processo. A cultura em lote é necessária em comparação com um grande fermentador fechado, enquanto a cultura contínua é necessária um fermentador aberto pequeno. Esta é a diferença entre o lote e a cultura contínua.

Referências

1. Dionysis I. Foustoukos. "Um Sistema de Cultura Contínua para Avaliação de Atividades Microbianas na Piezosfera. "Microbiologia aplicada e ambiental. N. p. 01 de outubro de 2015. Web. 13 de maio de 2017

2. Edward Robertson -. "Crescimento bacteriano: Lote vs contínuo. "Biogest. N. p., n. d. Rede. 13 de maio de 2017..

Cortesia da imagem:

1."Diagrama de vasilhame do químico" Por CGraham2332 - Trabalho próprio (CC BY-SA 4. 0) via Commons Wikimedia

2. "The Small Fermenting Tanks" de Glyn Baker (CC BY-SA 2. 0) via Geograph. UK