Skillnad mellan sats och kontinuerlig kultur

De huvudskillnad mellan sats och kontinuerlig kultur är det satskultur är ett slutet system som utför jäsning med en fast mängd näringsämnen medan kontinuerlig odling är ett öppet system som kontinuerligt utför jäsning. Vidare blir näringsämnen en begränsningsfaktor efter en viss punkt i en satskultur medan näringsämnen kontinuerligt matas till den kontinuerliga odlingen, upprätthåller de optimala betingelserna för jäsningen. 

Batch och kontinuerlig kultur är två typer av industriell jäsning som används för framställning av mikrobiell biomassa eller metaboliter. 

Viktiga områden som omfattas 

1. Vad är en satskultur
     - Definition, Fakta, Viktighet
2. Vad är en kontinuerlig kultur
     - Definition, Fakta, Viktighet
3. Vad är likheterna mellan sats och kontinuerlig kultur
     - Översikt över gemensamma funktioner
4. Vad är skillnaden mellan sats och kontinuerlig kultur
     - Jämförelse av viktiga skillnader

Nyckelbegrepp

Fördelar, gruppkultur, kontinuerlig kultur, nackdelar, process 

Vad är en satskultur 

En satskultur är en sluten kultur där mikroorganismer fermenterar en given mängd näringsämnen inom en bestämd tidsperiod. Det optimala pH-värdet och luftningen tillhandahålls för dessa mikroorganismer. Fermenteringen sker i partier. Det innebär att produkterna tas bort i slutet av en fermenteringssession och fermentern fylls med näringsämnena för den andra fermenteringssessionen.

Figur 1: Batch Culture

Fördelarna med satskultur är den lätta inställningen och kontrollen av kulturerna och förmågan att utföra olika kulturer vid olika tidpunkter.  

Vad är en kontinuerlig kultur 

En kontinuerlig kultur är en öppen kultur där tillförseln av näringsämnen, liksom avlägsnandet av produkterna, är kontinuerlig. Här upprätthåller mikroorganismerna en exponentiell tillväxt eftersom färska media tillsättes kontinuerligt. Därför ligger de flesta bakterierna i sin logfas.

Figur 2: Kontinuerlig kultur  

Fördelarna med kontinuerlig odling är kontinuerlig jäsning och hög produktivitet. Men olika kulturer kan inte jäsas i samma fermentor. Också kontinuerliga kulturer är mer benägna att vara förorenade. 

Likheter mellan sats och kontinuerlig kultur 

• Batch och kontinuerlig kultur är två typer av industriella kulturer som används för framställning av mikrobiell biomassa eller metaboliter. 
• Båda är inblandade i storskalig produktion.  
• Villkoren inom kulturen styrs efter behov. 
• Strukturen för båda kulturerna är liknande. 

Skillnad mellan sats och kontinuerlig kultur 

Definition 

Batch-kultur hänvisar till en teknik som används för att odla mikroorganismer i en begränsad mängd näringsämnen, vilket minskar när dessa används, eller någon annan faktor blir begränsande, medan kontinuerlig kultur hänför sig till en teknik som används för framställning av mikrober eller mikrobiella produkter i vilka näringsämnen levereras kontinuerligt till fermentorn.

Öppet / stängt system 

Batchkultur är ett slutet system medan kontinuerlig kultur är ett öppet system.

Inre miljö 

Den interna miljön av satskultur förändras med fermentationsprocessens progression, medan miljön i den kontinuerliga kulturen inte förändras under fermenteringsprocessen.  

näringsämnen 

Näringsämnen tillsätts vid början av processen i satskultur medan näringsämnen kontinuerligt sättes till den kontinuerliga kulturen under hela processen. Näringsämnen blir en begränsande faktor vid något tillfälle i en satskultur medan näringsämnen inte är en begränsande faktor i en kontinuerlig kultur. Detta är en nyckelskillnad mellan sats och kontinuerlig kultur.

faser 

Lag, logg och stationära faser uppträder i en satskultur medan lag- och logfaser upprätthålls i en kontinuerlig odling. 

Kontinuitet 

Hela processen stoppas när produkterna bildas i en satskultur medan processen fortsätter och produkterna kontinuerligt avlägsnas från fermentorn i en kontinuerlig kultur. 

Avkastning 

Utbytet av satskulturen är lågt medan utbytet av den kontinuerliga odlingen är signifikant hög.  

Omsättningshastighet 

Omsättningsgraden är låg i satskulturer, medan omsättningsgraden är hög i kontinuerliga kulturer. 

Lämplig för 

Batchkultur är lämplig för produktion av sekundära metaboliter, såsom antibiotika, medan kontinuerlig odling är lämplig för framställning av primära metaboliter såsom organiska syror och aminosyror. 

Efterfrågan på arbetskraft 

Arbetsbehovet är mindre i en satskultur medan arbetsbehovet är mer i kontinuerlig kultur. 

Risk för förorening 

Risken för förorening är mindre i en satskultur medan risken för förorening är hög i satskultur.  

Fermenter Size 

Stora fermentorer används för satskulturer medan små fermentorer används för kontinuerliga odlingar. 

Slutsats 

Batchkultur verkar inom en viss tidsperiod och produkter avlägsnas i slutet av processen. Men kontinuerlig kultur arbetar fortlöpande, eftersom fräscha medier läggs till fermentorn. Så, näringsämnen är inte en begränsande faktor i en kontinuerlig kultur. Näringsämnen blir emellertid en begränsande faktor vid en viss tid i en satskultur. 

Referens:

1. Karki, Gaurab. "Odlingsteknik av bakterier: Batch, Fed-Batch och Continuous Culture Technique." ONLINE BIOLOGISK NOTER, 20 dec 2017, tillgängligt här  

Image Courtesy:

1. "Auxostat schematisk" Av GYassineMrabetTalk✉ - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia   
2. "Chemostat shematic" Av GYassineMrabetTalk✉ - Egent arbete baserat på Chemostatdiagram.png (Rintze Zelle) (Public Domain) via Commons Wikimedia