Der Hauptunterschied zwischen Festkörperfermentation und Submersfermentation besteht darin, dass bei der Festkörperfermentation Mikroorganismen auf einem festen Substrat mit niedrigem Feuchtigkeitsgeh alt kultiviert werden, während bei der Submersfermentation Mikroorganismen in einem flüssigen Medium mit mehr kultiviert werden mehr als 95 % Wassergeh alt.
Mikroorganismen sind in verschiedenen Branchen von Vorteil. Vor allem Bakterien und Pilze finden vielfältige Anwendungen in der Industrie. Während des industriellen Fermentationsprozesses sollten Mikroorganismen in großem Maßstab gezüchtet werden, um die notwendigen Produkte zu extrahieren, die aus dem mikrobiellen Stoffwechsel resultieren. Festkörperfermentation und Submersfermentation sind zwei Hauptarten der Fermentation, die helfen, Enzyme industriell herzustellen. Bei der Fermentation im festen Zustand erfolgt die Fermentation durch Mikroorganismen, die auf einem festen Substrat gezüchtet werden, während bei der Submersfermentation die Fermentation durch Mikroorganismen erfolgt, die in einem flüssigen Medium gezüchtet werden. Jede Methode hat sowohl Vor- als auch Nachteile.
Was ist Festkörperfermentation?
Festkörperfermentation ist eine Art der Fermentation, die bei der Enzymproduktion verwendet wird. Wie der Name schon sagt, erfolgt die Fermentation durch Mikroorganismen, die auf einer festen Oberfläche oder einem festen Substrat mit sehr niedrigem Feuchtigkeitsgeh alt wachsen. Ein einziges unlösliches Substrat liefert Nährstoffe wie Kohlenstoff, Stickstoff usw. für wachsende Mikroben. Mikroorganismen wachsen an dem festen Substrat haftend. Bei der Festkörperfermentation werden häufig zusammengesetzte und heterogene Produkte der Landwirtschaft oder Nebenprodukte der Agrarindustrie wie Reishülsen, Weizenkleie, Zuckerrübenschnitzel, Weizen- und Maismehl usw. verwendet. Daher sind die Substrate billiger und leicht verfügbar.
Außerdem sind Fadenpilze die idealen Mikroorganismen für die Solid-State-Fermentation. Auch Bakterien, Hefen und andere Pilze können auf festen Substraten wachsen und in der Festkörperfermentation verwendet werden.
Abbildung 01: Solid State Fermentation
Vorteile der Festkörperfermentation
Ähnlich wie andere Fermentationsverfahren hat auch die Feststofffermentation viele Vorteile, die unten aufgeführt sind.
- Das Medium ist einfach, leicht verfügbar und kostengünstig
- Substrate benötigen im Vergleich zu flüssigen Medien weniger Vorbehandlung
- Kontaminationen sind begrenzt, da der Feuchtigkeitsgeh alt gering ist
- Zwangsbelüftung ist oft einfacher
- Vereinfachte und minimierte nachgelagerte Prozesse und Abfallentsorgung
- Einfache Fermentationsanlage
- Hohe volumetrische Produktivität
Obwohl die Solid-State-Fermentation viele Vorteile bietet, hat sie auch einige Nachteile, die unten aufgeführt sind.
Nachteile der Festkörperfermentation
- Niedriger Feuchtigkeitsgeh alt kann das Wachstum von Mikroorganismen einschränken
- Entzug von Stoffwechselwärme ist ein Problem bei großtechnischen Festkörperfermentationen
- Schwierigkeiten bei der Überwachung der Prozessparameter
Was ist Submersfermentation?
Die submerse Fermentation ist eine weitere Fermentationsmethode, die wir in der industriellen Enzymproduktion einsetzen. Darüber hinaus ist ein großes aseptisches Fermentationsgefäß erforderlich, das eine kontrollierte Umgebung bereitstellen kann, die aus optimaler Temperatur, pH-Wert, Rührgrad, Sauerstoffkonzentration usw. besteht., für die wachsenden Mikroorganismen. Die submerse Fermentation findet in einem flüssigen Medium statt, in dem Mikroorganismen vorhanden sind. Somit ist der Wassergeh alt hoch und alle Nährstoffe sind in dem flüssigen Medium für das Wachstum von Mikroorganismen vorhanden. Am wichtigsten ist, dass die Nährstoffe bei der submersen Fermentation gleichmäßig im gesamten Medium für Mikroorganismen verfügbar sind. Bewegung erleichtert die gleichmäßige Verteilung der Nährstoffe und der mikrobiellen Zellen.
Abbildung 02: Submerse Fermentation
Ähnlich wie die Festkörperfermentation hat auch die submerse Fermentation die unten aufgeführten Vor- und Nachteile.
Vorteile
- Einfaches Messen von Prozessparametern
- Gleichmäßige Verteilung von Nährstoffen und Mikroorganismen
- Fähigkeit, Wachstumsbedingungen zu kontrollieren
- Verfügbarkeit eines hohen Wassergeh alts für das Wachstum von Mikroben
Nachteile
- Verwendung teurer Medien und teurer Geräte
- Aufwändiger und teurer nachgelagerter Prozess und Schwierigkeiten bei der Abfallentsorgung
- Hoher Stromverbrauch
Was sind die Gemeinsamkeiten zwischen Festkörperfermentation und submerser Fermentation?
- Festkörperfermentation und Submersfermentation sind zwei Arten gängiger Fermentationen in der Enzymproduktion.
- Außerdem führen Mikroorganismen beide Prozesse durch.
Was ist der Unterschied zwischen Festkörperfermentation und submerser Fermentation?
Mikroben wachsen bei der Solid-State-Fermentation auf einer festen Oberfläche, während Mikroben bei der Submers-Fermentation in einem flüssigen Medium wachsen. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Festkörperfermentation und submerser Fermentation.
Die folgende Infografik fasst den Unterschied zwischen Festkörperfermentation und submerser Fermentation zusammen.
Zusammenfassung – Festkörperfermentation vs. submerse Fermentation
Die Festkörperfermentation verwendet ein festes Substrat, um Mikroorganismen zu züchten, während die submerse Fermentation ein flüssiges Medium verwendet, um Mikroorganismen zu züchten. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Festkörperfermentation und Submersfermentation. Die Fermentation im festen Zustand findet bei niedrigem Feuchtigkeitsgeh alt statt, während die submerse Fermentation bei hohem Wassergeh alt stattfindet.
