Διαφορά μεταξύ Batch και Continuous Culture

Η κύρια διαφορά μεταξύ παρτίδας και συνεχούς καλλιέργειας είναι ότι η καλλιέργεια κατά παρτίδες είναι ένα κλειστό σύστημα που πραγματοποιεί ζύμωση με σταθερή ποσότητα θρεπτικών ουσιών, ενώ η συνεχής καλλιέργεια είναι ένα ανοιχτό σύστημα, το οποίο πραγματοποιεί συνεχώς ζύμωση. Επιπλέον, τα θρεπτικά συστατικά γίνονται περιοριστικός παράγοντας μετά από ένα ορισμένο σημείο σε μια καλλιέργεια κατά παρτίδες, ενώ τα θρεπτικά συστατικά παρέχονται συνεχώς στη συνεχή καλλιέργεια, διατηρώντας τις βέλτιστες συνθήκες για τη ζύμωση.

Η καλλιέργεια κατά παρτίδες και η συνεχής καλλιέργεια είναι δύο τύποι βιομηχανικής ζύμωσης που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μικροβιακής βιομάζας ή μεταβολιτών.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται 

1. Τι είναι μια Batch Culture
     – Ορισμός, Γεγονότα, Σημασία
2. Τι είναι ένας Συνεχής Πολιτισμός
     – Ορισμός, Γεγονότα, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ παρτίδας και συνεχούς πολιτισμού
     – Περίγραμμα κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Batch και Continuous Culture
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Πλεονεκτήματα, Μαζική κουλτούρα, Συνεχής καλλιέργεια, Μειονεκτήματα, Διαδικασία 

Τι είναι ο Batch Culture 

Μια καλλιέργεια κατά παρτίδες είναι μια κλειστή καλλιέργεια όπου οι μικροοργανισμοί ζυμώνουν μια δεδομένη ποσότητα θρεπτικών ουσιών μέσα σε μια καθορισμένη χρονική περίοδο. Το βέλτιστο pH και ο αερισμός παρέχονται για αυτούς τους μικροοργανισμούς. Η ζύμωση γίνεται σε παρτίδες. Αυτό σημαίνει ότι τα προϊόντα αφαιρούνται στο τέλος μιας συνεδρίας ζύμωσης και ο ζυμωτήρας γεμίζει με τα θρεπτικά συστατικά για τη δεύτερη συνεδρία ζύμωσης.

Εικόνα 1:Batch Culture

Τα πλεονεκτήματα της καλλιέργειας κατά παρτίδες είναι η εύκολη εγκατάσταση και ο έλεγχος των καλλιεργειών και η δυνατότητα εκτέλεσης διαφορετικών καλλιεργειών σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.

Τι είναι ο Continuous Culture 

Μια συνεχής καλλιέργεια είναι μια ανοιχτή καλλιέργεια στην οποία η παροχή θρεπτικών ουσιών, καθώς και η απομάκρυνση των προϊόντων, είναι συνεχής. Εδώ, οι μικροοργανισμοί διατηρούν μια εκθετική ανάπτυξη αφού φρέσκα μέσα προστίθενται συνεχώς. Ως εκ τούτου, τα περισσότερα από τα βακτήρια βρίσκονται στη φάση καταγραφής τους.

Εικόνα 2:Συνεχής πολιτισμός  

Τα πλεονεκτήματα της συνεχούς καλλιέργειας είναι η συνεχής ζύμωση και η υψηλή παραγωγικότητα. Όμως, διαφορετικές καλλιέργειες δεν μπορούν να ζυμωθούν στον ίδιο ζυμωτήρα. Επίσης, οι συνεχείς καλλιέργειες είναι πιο επιρρεπείς να μολυνθούν.

Ομοιότητες μεταξύ Batch και Continuous Culture 

• Η κατά παρτίδες και η συνεχής καλλιέργεια είναι δύο τύποι βιομηχανικών καλλιεργειών που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή μικροβιακής βιομάζας ή μεταβολιτών.
• Και οι δύο συμμετέχουν στη μεγάλη παραγωγή.
• Οι συνθήκες μέσα στην καλλιέργεια ελέγχονται όπως απαιτείται.
• Η δομή και των δύο πολιτισμών είναι παρόμοια.

Διαφορά μεταξύ Batch και Continuous Culture 

Ορισμός 

Η καλλιέργεια κατά παρτίδες αναφέρεται σε μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη μικροοργανισμών σε περιορισμένο απόθεμα θρεπτικών ουσιών, το οποίο μειώνεται όταν αυτά εξαντληθούν ή κάποιος άλλος παράγοντας γίνεται περιοριστικός ενώ η συνεχής καλλιέργεια αναφέρεται σε τεχνική που χρησιμοποιείται για την παραγωγή μικροβίων ή μικροβιακών προϊόντων στα οποία τα θρεπτικά συστατικά παρέχονται συνεχώς στον ζυμωτήρα.

Ανοιχτό/Κλειστό σύστημα 

Η ομαδική κουλτούρα είναι ένα κλειστό σύστημα, ενώ η συνεχής κουλτούρα είναι ένα ανοιχτό σύστημα.

Εσωτερικό περιβάλλον 

Το εσωτερικό περιβάλλον της καλλιέργειας κατά παρτίδες αλλάζει με την πρόοδο της διαδικασίας ζύμωσης ενώ το περιβάλλον της συνεχούς καλλιέργειας δεν αλλάζει κατά τη διαδικασία ζύμωσης.

Θρεπτικά συστατικά 

Τα θρεπτικά συστατικά προστίθενται στην αρχή της διαδικασίας στην καλλιέργεια κατά παρτίδες, ενώ τα θρεπτικά συστατικά προστίθενται συνεχώς στη συνεχή καλλιέργεια καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας. Τα θρεπτικά συστατικά γίνονται περιοριστικός παράγοντας σε κάποιο σημείο σε μια καλλιέργεια κατά παρτίδες, ενώ τα θρεπτικά συστατικά δεν είναι περιοριστικός παράγοντας σε μια συνεχή καλλιέργεια. Αυτή είναι μια βασική διαφορά μεταξύ της δέσμης και της συνεχούς καλλιέργειας.

Φάσεις 

Οι φάσεις υστέρησης, καταγραφής και στατικής εμφανίζονται σε μια καλλιέργεια κατά παρτίδες, ενώ οι φάσεις καθυστέρησης και καταγραφής διατηρούνται σε μια συνεχή καλλιέργεια.

Συνέχεια 

Η όλη διαδικασία διακόπτεται όταν τα προϊόντα σχηματίζονται σε καλλιέργεια κατά παρτίδες ενώ η διαδικασία συνεχίζεται και τα προϊόντα απομακρύνονται συνεχώς από τον ζυμωτήρα σε συνεχή καλλιέργεια.

Απόδοση 

Η απόδοση της καλλιέργειας κατά παρτίδες είναι χαμηλή ενώ η απόδοση της συνεχούς καλλιέργειας είναι σημαντικά υψηλή.

Ποσοστό κύκλου εργασιών 

Το ποσοστό κύκλου εργασιών είναι χαμηλό σε καλλιέργειες παρτίδας ενώ το ποσοστό κύκλου εργασιών είναι υψηλό σε συνεχείς καλλιέργειες.

Κατάλληλο για 

Η καλλιέργεια κατά παρτίδες είναι κατάλληλη για την παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών όπως τα αντιβιοτικά, ενώ η συνεχής καλλιέργεια είναι κατάλληλη για την παραγωγή πρωτογενών μεταβολιτών όπως οργανικά οξέα και αμινοξέα.

Απαίτηση εργασίας 

Η ζήτηση εργασίας είναι μικρότερη σε μια κουλτούρα παρτίδας ενώ η ζήτηση εργασίας είναι μεγαλύτερη στη συνεχή κουλτούρα.

Πιθανότητα μόλυνσης 

Η πιθανότητα μόλυνσης είναι μικρότερη σε μια καλλιέργεια παρτίδας ενώ η πιθανότητα μόλυνσης είναι υψηλή στην καλλιέργεια παρτίδας.

Μέγεθος ζυμωτή 

Οι μεγάλοι ζυμωτές χρησιμοποιούνται για καλλιέργειες κατά παρτίδες ενώ οι μικροί ζυμωτές χρησιμοποιούνται για τις συνεχείς καλλιέργειες.

Συμπέρασμα 

Η κουλτούρα παρτίδας λειτουργεί εντός συγκεκριμένου χρονικού διαστήματος και τα προϊόντα αφαιρούνται στο τέλος της διαδικασίας. Όμως, η συνεχής καλλιέργεια λειτουργεί συνεχώς καθώς προστίθενται φρέσκα μέσα στον ζυμωτήρα. Έτσι, τα θρεπτικά συστατικά δεν αποτελούν περιοριστικό παράγοντα σε μια συνεχή καλλιέργεια. Ωστόσο, τα θρεπτικά συστατικά γίνονται περιοριστικός παράγοντας σε μια συγκεκριμένη χρονική περίοδο σε μια καλλιέργεια κατά παρτίδες.

Αναφορά:

1. Karki, Gaurab. «Τεχνική Καλλιέργειας Βακτηρίων:Τεχνική Batch, Fed-Batch και Continuous Culture Technique». ΔΙΑΔΙΚΤΥΑΚΕΣ ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΒΙΟΛΟΓΙΑΣ , 20 Δεκεμβρίου 2017, Διαθέσιμο εδώ  

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. "Σχηματική Auxostat" Από GYassineMrabetTalk✉ – Δική μου εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia   
2. "Chemostat Shematic" By GYassineMrabetTalk✉ – Δική εργασία που βασίζεται στο Chemostatdiagram.png (Rintze Zelle) (Δημόσιος Τομέας) μέσω του Commons Wikimedia