Mikrobiolog industriyBersama dengan bioteknologi dan produksi farmasi sangat bergantung pada teknologi fermentasi dan bioproses. Ada persepsi yang umum mengenai fermentor dan bioreaktor namun kedua perangkat memiliki elemen struktural yang berbeda dan tujuan operasional dan aplikasi industri. Profesional ahli yang bekerja dalam bioproses perlu memahami perbedaan -perbedaan ini.
Artikel ini mengeksplorasi perbedaan mendasar antara fermentor dan bioreaktor, sambil menggambarkan definisi, jenis, prinsip operasi, dan penggunaannya. Ini ditujukan untuk siswa, peneliti, dan praktisi industri di bidang bioteknologi.
Definisi fermentor dan bioreaktor
Fermentor:
Fermentor adalah kapal canggih yang dirancang untuk fermentasi mikroba, memungkinkan mikroorganisme untuk mengubah substrat organik menjadi produk yang diinginkan dalam kondisi terkontrol. Tujuan utama fermentor ada dalam fermentasi alkohol serta produksi antibiotik dan asam organik dan metabolit mikroba.
Bioreaktor:
A Bioreaktor mendefinisikan sebagai sistem yang mencakup semua yang berfungsi sebagai lingkungan untuk mendukung interaksi biologis antara enzim dan sel hidup. Bioreaktor memungkinkan operasi biokimia yang berbeda antara budidaya sel dan rekayasa jaringan dan proses enzimatik. Segmen industri produksi seperti obat -obatan bersama dengan pertanian dan biofuel memerlukan penggunaannya.
Nah, definisi fermentor dan bioreaktor jelas seperti di atas, tetapi apakah Anda tahu apa perbedaan utama? Mari kita lihat berikut.
Fermentor vs Bioreactor: Perbedaan dan aplikasi utama
Lingkup Penggunaan:
- Fermentor berfungsi sebagai wadah khusus yang memungkinkan pengembangan mikroorganisme untuk menghasilkan alkohol dan antibiotik bersama berbagai produk lainnya.
- Dengan parameter terkontrol seperti suhu dan pH dan pasokan oksigen, bioreaktor memungkinkan proses biologis yang berbeda termasuk kultur sel fermentasi bersama dengan reaksi enzim untuk dilanjutkan.
Jenis entitas biologis yang digunakan:
Fermentor spesifik mendukung perkembangan mikroba bakteri dan ragi dan galur jamur selama proses fermentasi.
Bioreaktor secara virtual mendukung semua entitas biologis yang menjangkau dari sel tanaman ke sel hewan serta enzim untuk beragam proses biokimia.
Jenis proses:
- Pengoperasian fermentor bersama-sama dengan bioreaktor mendukung pengaturan yang membutuhkan oksigen aerobik dan lingkungan tanpa oksigen tanpa oksigen berdasarkan proses biologis yang dipilih.
- Fleksibilitas bioreaktor meningkat karena mereka bekerja dengan sistem sel yang diimobilisasi yang memungkinkan sel atau enzim untuk berlabuh di tempat -tempat spesifik untuk pemanfaatan berkelanjutan.
Produk Akhir:
- Produksi biologis etanol bersama dengan asam organik dan antibiotik dan vitamin terjadi di fermentor.
- Antibodi monoklonal serta vaksin bergabung dengan enzim dan protein rekombinan dan biofuel di antara berbagai output produksi lainnya dari bioreaktor.
Mekanisme Kontrol:
- Fermentor mempertahankan faktor operasional vital pH dan suhu di samping tingkat oksigen dan kondisi pencampuran untuk mengoptimalkan pertumbuhan mikrobiologis dan efisiensi produksi.
- Bioreaktor memiliki mekanisme kontrol yang ditingkatkan untuk memantau kadar oksigen terlarut sambil mengelola stres geser dan memberikan pelacakan aktivitas metabolisme waktu nyata yang menghasilkan peningkatan efisiensi proses.
Variasi Desain:
- Kapal produksi yang umumnya dikenal sebagai fermentor memiliki bentuk silindris yang mengintegrasikan sistem khusus untuk promosi pertumbuhan mikroba melalui fungsi agitasi dan aerasi.
- Desain bioreaktor yang berbeda termasuk tank yang diaduk dan udara dan tempat tidur yang dikemas bersama dengan photobioreactor berdasarkan persyaratan aplikasi mereka.
Prinsip kerjafermentor dan bioreaktor
Prinsip kerja fermentor
Seorang fermentor beroperasi berdasarkan metabolisme mikroba. Ini menyediakan lingkungan yang optimal bagi mikroba untuk tumbuh dan menghasilkan metabolit. Komponen penting dari fermentor meliputi:
- Sistem Agitasi:Memastikan bahkan pencampuran nutrisi dan mikroorganisme.
- Sistem Aerasi:Memasok oksigen dalam proses aerobik.
- Kontrol Suhu:Menjaga suhu yang diperlukan untuk aktivitas bakteriologis.
- Kontrol PH:Mengontrol keasaman atau alkalinitas medium.
- Kontrol busa:Mencegah berbusa yang tidak beralasan menggunakan agen antifoam.
Proses fermentasi berjalan melalui operasi yang berbeda yang mencakup metode batch dan fed-batch dan mode kontinu berdasarkan spesifikasi produksi. Eksploitasi bakteri, ragi dan jamur membutuhkan substrat tertentu yang berfungsi sebagai sumber makanan mereka selama proses. Mikroorganisme memecah substrat melalui aktivitas metabolisme mereka untuk menciptakan metabolit yang berguna yang mencakup etanol bersama dengan asam organik dan antibiotik dan vitamin. Ketika fermentasi memenuhi target tahap produksi pekerja dengan hati -hati mendapatkan produk akhir sebelum melakukan langkah pemurnian dan pemrosesan untuk menghasilkan produk industri seperti obat -obatan dan produk makanan dan biofuel.
Prinsip kerja bioreaktor
Bioreactor menyediakan lingkungan yang diukur untuk proses biologis. Ini termasuk sistem pemantauan lanjutan untuk mengontrol parameter seperti:
- Level oksigen terlarut (DO):Memastikan ketersediaan oksigen terbaik untuk kultur aerofilik.
- Kontrol tegangan geser:Mempertahankan viabilitas sel, terutama dalam kultur sel hewan.
- Pengiriman Nutrisi:Memberikan pemberian makan yang tepat untuk mempertahankan pertumbuhan dan produksi.
- Penghapusan Limbah:Menghilangkan produk sampingan beracun yang dapat menghambat pertumbuhan sel.
- Bioreaktor mendukung berbagai jenis budaya, termasuk:
- Budaya Suspensi:Sel ditangguhkan secara bebas dalam medium.
- Budaya yang patuh:Sel tumbuh pada dukungan atau perancah yang solid.
- Sistem Immobilized:Sel atau enzim difiksasi dalam matriks untuk pemrosesan kontinu.
Jenis fermentor dan bioreaktor
Jenis fermentor
- Batch Fermentor:Mikroorganisme tumbuh dalam sistem tertutup dengan jumlah nutrisi yang tetap.
- Fed-Batch Fermentor:Nutrisi ditambahkan secara bertahap untuk memperpanjang proses fermentasi.
- Fermentor kontinu:Input terus -menerus dari substrat dan penghapusan produk untuk produksi berkelanjutan.
- Fermentor terendam:Mikroorganisme tumbuh dalam media cair.
- Fermentor solid-state:Mikroorganisme tumbuh pada substrat padat dengan air bebas minimal.
Jenis bioreaktor
- Bioreaktor yang diaduk:Menggunakan impeller untuk transfer persaudaraan dan oksigen.
- Bioreaktor Airlift:Menggunakan aliran gas untuk mengedarkan cairan dan meningkatkan pencampuran.
- Bioreaktor yang dikemas:Simpan sel atau enzim yang diimobilisasi untuk bioproses.
- Foto-Bioreactor:Menggunakan cahaya untuk mendukung bakteri fotosintesis seperti ganggang.
- Wave Bioreactor:Sistem bioreaktor sekali pakai yang digunakan untuk kultur sel hewan.
Aplikasi Industrifermentor dan bioreaktor
Aplikasi fermentor
- Produsen di pabrik dan penyulingan membutuhkan fermentasi ragi untuk menyelesaikan produksi anggur dan semangat bir.
- Streptomisin bersama dengan penisilin diproduksi pada skala massa menggunakan metode fermentasi mikroorganisme.
- Produksi Asam Organik: Mendukung produksi asam laktat, asam sitrat, dan asam asetat untuk makanan, obat -obatan, dan kosmetik.
- Proses produksi meliputi vitamin B12 dan riboflavin bersama dengan amilase dan protease yang berfungsi sebagai suplemen dan bahan industri.
- Fermentasi bakteri laktosa memungkinkan produksi yogurt bersama keju dan kefir serta probiotik.
- Pengobatan air limbah melibatkan degradasi polutan mikroorganisme untuk mengurangi polutan air yang cocok untuk pembuangan atau pemulihan.
Aplikasi bioreaktor
- Produksi biofarmasi menggunakan sistem ini untuk melakukan pembuatan yang ditingkatkan dari kedua antibodi monoklonal dan protein terapeutik dengan vaksin.
- Pertumbuhan sel hidup terjadi di dalam lingkungan yang terkontrol karena kemajuan rekayasa jaringan yang memanfaatkan bahan -bahan ini.
- Melalui proses insulin dan hormon pertumbuhan, produsen dapat menghasilkan sejumlah besar produk farmasi dan enzim bioteknologi ini.
- Melalui proses insulin dan hormon pertumbuhan, produsen dapat menghasilkan sejumlah besar produk farmasi dan enzim bioteknologi ini.
- Pendekatan bioproses lingkungan memecah polutan bersama dengan racun sambil mengolah air limbah dan daerah bioremediasi.
- Peralatan bioteknakan memungkinkan pengaturan penelitian industri untuk mempertahankan pengembangan berkelanjutan dari kultur bakteri, ragi dan sel tanaman yang dimodifikasi secara genetik.
Pikiran terakhir
Aplikasi dan karakteristik operasional fermentor dan bioreaktor menunjukkan perbedaan utama meskipun mereka penting untuk bidang bioteknologi. Seorang fermentor berspesialisasi dalam fermentasi mikroba tetapi bioreaktor memberikan dukungan untuk berbagai aktivitas biologis dari operasi kultur sel hingga proses reaksi enzimatik.
Jika Anda ingin menjelajahi lebih lanjut, selamat datang untuk menghubungi tim spesialis kami. Efisiensi, Profesionalisme, Kualitas, dan Layanan akan menjadi label Xi'an Rich Smarts '
Referensi & Sumber Daya
Eppendorf. (nd).Bioreactors & Fermentor: Alat yang kuat untuk menyelesaikan kemacetan budidaya(Kertas putih 021). Diperoleh darihttps://www.epeppendorf.com/product-media/doc/en/806599/fermentors-bioreactors {{3 --white-paper {5 --stirred-tank-bioreactors {8boolveactors-blf-cecksor-colving-colving-colving-colving-colving-colving-colving
Solusi Fermex. (nd).Apa perbedaan antara bioreaktor dan fermentor?Diperoleh dari
https://www.fermex.in/faqs/what-is-the-diference-between-bioreactor-and-fermenter/
LinkedIn. (nd).Bioreaktor vs fermentor: Memahami perbedaan & aplikasi.Diperoleh darihttps://www.linkedin.com/pulse/bioreactors-vs-fermenters-understanding-differences-applications-xza7c/
Slideshare. (nd).Bioreaktor atau fermentor.Diperoleh dari
https://www.slideshare.net/slideshow/bioreactors-or-fermenters/126099644
Tecnic. (nd).Perbedaan antara fermentor dan bioreaktor.Diperoleh dari
https://www.tecnic.eu/difference-between-a-fermenter-and-a-bioreactor/
