Différence entre le lot et la culture continue
Différence clé - Batch vs Culture continue
Les micro-organismes tels que les bactéries et les champignons sont très bénéfiques pour divers types d'industries. Pour l'utilisation industrielle, les micro-organismes doivent être cultivés à grande échelle pendant le processus de fermentation afin d'extraire les produits nécessaires résultant du métabolisme microbien. Un appareil spécial appelé Fermenteur industriel est utilisé pour cultiver et maintenir la biomasse microbienne. Il s'agit d'un grand navire conçu pour fournir de l'espace et des exigences nécessaires pour la croissance microbienne et le métabolisme. Il existe deux types de cultures de fermentation industrielle couramment adoptées dans les industries nommées culture par lots et culture continue. La principale différence entre la culture des lots et la culture continue est que La culture par lots est une technique utilisée pour cultiver des micro-organismes sous une disponibilité limitée en nutriments dans un système fermé alors que La culture continue est une technique utilisée pour cultiver des micro-organismes sous un approvisionnement optimal et continu en nutriments dans un système ouvert dans les industries.
CONTENU
1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce qu'une culture par lots
3. Qu'est-ce qu'une culture continue
4. Comparaison côte à côte - Batch vs culture continue
5. Résumé
Qu'est-ce qu'une culture par lots?
La culture par lots est une technique qui pousse des micro-organismes dans un système fermé où une quantité limitée de nutriments est fournie au début. Il s'agit de la technique la plus courante adoptée dans les industries pour fabriquer des produits utiles à l'aide de micro-organismes tels que les bactéries et les champignons. Microbe qui pousse dans le fermenteur ferment les nutriments. La fermentation est un processus de décomposition des glucides en alcools et acides par des micro-organismes dans des conditions anoxiques. Dans la technique de la culture par lots, des nutriments sont fournis au début et le micro-organisme particulier est inoculé dans le fermenteur. Le fermenteur est fermé et la température et le pH sont maintenus pour la croissance des micro-organismes. Les micro-organismes se développent à l'intérieur et utilisent les nutriments fournis et autres conditions. Avec le temps, les nutriments se limitent et les conditions environnementales changent au sein du fermenteur. Par conséquent, la croissance microbienne montre quatre étapes distinctes telles que la phase de lag, la phase logarithmique, la phase stationnaire et la phase de mort. À la fin de la fermentation, le processus est arrêté et les produits utiles sont extraits et purifiés. Le fermenteur est lavé et stérilisé avant d'utiliser pour une autre culture par lots.
La spécialité de la technique de culture par lots est, ce qui est géré par des quantités limitées de nutriments et pendant une certaine période. La configuration du fermenteur est facile à fabriquer et à gérer. Les conditions environnementales à l'intérieur du fermenteur varient avec le temps. Cependant, la température requise, les conditions de pH, l'agitation, la pression, etc. sont correctement maintenus pour atteindre une formation de produits réussie.
La technique de culture par lots est largement utilisée pour la purification des métabolites secondaires tels que les antibiotiques, les pigments, etc. Cette technique ne convient pas à la production de métabolites primaires et de produits associés à la croissance.
Figure 01: Culture de lots
Qu'est-ce qu'une culture continue?
La culture continue est une autre technique qui pousse des micro-organismes utiles. Il vise à maintenir une culture microbienne en croissance continue à la phase exponentielle. Il peut être réalisé en fournissant des nutriments frais en permanence, en éliminant les déchets et les produits accumulés au même rythme et en gardant d'autres conditions aux valeurs optimales. Il se fait à l'intérieur d'une chambre spéciale appelée chimiostat comme le montre la figure 02. Un milieu frais est ajouté en continu à partir d'une extrémité tandis que les produits métaboliques sont continuellement extraits de l'autre extrémité du chimiostat pour maintenir le volume de culture à un niveau constant.
La culture continue est utilisée dans les industries lorsqu'elle est nécessaire pour extraire des métabolites primaires utiles tels que les acides aminés, les acides organiques, etc. des micro-organismes. Les métabolites primaires sont produits au rythme le plus élevé lorsque les micro-organismes sont à leur phase exponentielle. Par conséquent, la culture continue vise toujours à maintenir la biomasse microbienne à la phase de logarithme. Il se fait en surveillant le processus en permanence et en contrôlant le système.
Figure 02: Culture continue dans le chimiostat
Quelle est la différence entre le lot et la culture continue?
Batch vs culture continue | |
| La technique de culture par lots est utilisée pour cultiver des micro-organismes bénéfiques sous des quantités limitées de nutriments dans un fermenteur fermé pendant une certaine période. La croissance microbienne à l'intérieur de la culture par lots montre une courbe de croissance microbienne typique dans laquelle quatre phases distinctes peuvent être identifiées. | La technique de culture continue est utilisée pour développer des micro-organismes bénéfiques sous un niveau optimal de nutriments dans un système ouvert dans lequel les nutriments sont ajoutés en permanence et les déchets et les produits sont éliminés au même rythme pour maintenir la croissance à une phase exponentielle. |
| Nutriments | |
| Les nutriments sont fournis une fois avant de commencer le processus de fermentation. | Les nutriments sont ajoutés plusieurs fois (au démarrage et entre le processus). |
| Type de système | |
| La culture par lots est un système fermé | La culture continue est un système ouvert. |
| Résiliation du processus | |
| Le processus de la culture par lots est arrêté après la formation du produit. | Le processus n'est pas arrêté bien que le produit soit formé. L'élimination continue du produit se fait sans arrêter le processus en culture continue. |
| Conditions environnementales | |
| Les conditions environnementales à l'intérieur de la culture par lots ne sont pas constantes. | Les conditions environnementales à l'intérieur de la culture continue sont maintenues à un niveau constant. |
| Croissance microbienne | |
| La croissance microbienne à l'intérieur de la culture par lots suit les décalages, les bûches et les phases stationnaires. | La croissance microbienne est maintenue à un niveau optimal qui est une phase de croissance exponentielle. |
| Taux de rotation | |
| Le taux de roulement est faible car les nutriments et autres conditions sont limités à l'intérieur. | Le taux de rotation est élevé car les niveaux optimaux de nutriments et d'autres conditions sont maintenus. |
| Fermenteur utilisé | |
| Un fermenteur de grande taille est utilisé pour les cultures par lots | Un fermenteur de petite taille est utilisé pour la culture continue. |
| Utiliser | |
| La fermentation de la culture par lots est couramment utilisée dans les industries | La fermentation de la culture continue est moins utilisée dans les industries. |
| Configuration de la culture | |
| La configuration de la culture par lots est facile à faire et à exécuter. | La configuration de la culture continue n'est pas facile à faire et à exécuter. |
| Contamination | |
| Les contaminations sont minimales dans les cultures par lots | La chance de contamination est élevée en culture continue. |
| Méthodes de contrôle | |
| Les méthodes de contrôle sont faciles et rapides. | Les méthodes de contrôle sont compliquées et prennent du temps. |
| Pertinence | |
| La culture par lots convient plus à la production de métabolites secondaires tels que les antibiotiques. | La culture continue convient plus à la production de métabolites primaires tels que les acides aminés et les acides organiques. |
Résumé - Batch vs culture continue
La culture par lots et la culture continue sont deux types de techniques utilisées pour cultiver des micro-organismes à grande échelle à des fins industrielles et autres. Dans la culture par lots, les micro-organismes sont fournis avec des nutriments au début et cultivés. Lorsque les microbes utilisent les nutriments disponibles, les nutriments se limitent après une certaine période. Les micro-organismes se développent via des phases de décalage, de journal, stationnaire et de mort. Le processus de fermentation est effectué par lot dans la technique de la culture par lots. Après chaque lot, le fermenteur est nettoyé et utilisé fraîchement pour le prochain lot. Dans la culture continue, les micro-organismes sont fournis avec des niveaux adéquats de nutriments frais en permanence pour toujours maintenir les microbes en phase logarithmique pour extraire les métabolites primaires des micro-organismes. Le volume de la culture continue est maintenu à une valeur constante en ajoutant des nutriments frais et en éliminant les produits au même rythme sans arrêter le processus. La culture par lots est nécessaire comparativement un grand fermenteur fermé tandis que la culture continue est nécessaire à un petit fermenteur ouvert. C'est la différence entre le lot et la culture continue.
Les références
1. Dionyse I. Fousttoukos. «Un système de culture continue pour évaluer les activités microbiennes dans la piézosphère.«Microbiologie appliquée et environnementale. N.p., 01 octobre. 2015. la toile. 13 mai 2017
2. Edward Robertson -. «Croissance bactérienne: lot vs continu.»Biogest. N.p., n.d. la toile. 13 mai 2017. .
Image gracieuseté:
1. «Diagramme des navires chimiostatures» par Cgraham2332 - propre travail (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. «The Small Fermenting Tanks» de Glyn Baker (CC BY-SA 2.0) via la géographie.ROYAUME-UNI
