Différence clé - Culture par lots vs culture continue
Les micro-organismes tels que les bactéries et les champignons sont très bénéfiques pour divers types d'industries. Pour un usage industriel, 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. C'est un grand vaisseau conçu pour fournir l'espace et les exigences nécessaires à la croissance microbienne et au métabolisme. Il existe deux types de cultures de fermentation industrielle couramment adoptées dans les industries appelées culture par lots et culture continue. La principale différence entre la culture par lots et la culture continue est que la culture par lots est une technique utilisée pour cultiver des micro-organismes avec une disponibilité limitée de nutriments dans un système fermé tandis que la culture continue est une technique utilisée pour cultiver des micro-organismes sous un apport optimal et continu de 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 - Culture par lots vs culture continue
5. Résumé
Qu'est-ce qu'une culture par lots?
La culture par lots est une technique qui fait pousser des micro-organismes dans un système fermé où une quantité limitée de nutriments est fournie au début. C'est la technique la plus couramment adoptée dans les industries pour fabriquer des produits utiles à l'aide de micro-organismes tels que des bactéries et des champignons. Microbe qui pousse dans le fermenteur fermente 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 culture par lots, les 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. Le micro-organisme se développe à l'intérieur et utilise les nutriments fournis et d'autres conditions. Avec le temps,les nutriments deviennent limités et les conditions environnementales changent dans le fermenteur. Par conséquent, la croissance microbienne montre quatre étapes distinctes telles que la phase de latence, 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'être utilisé pour une autre culture par lots.
La spécialité de la technique de culture par lots est qu'elle est exécutée avec des quantités limitées de nutriments et pendant une certaine période de temps. La configuration du fermenteur est facile à fabriquer et à manipuler. 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 maintenues pour obtenir une formation de produit réussie.
La technique de culture par lots est largement utilisée pour la purification de 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 par lots
Qu'est-ce qu'une culture continue?
La culture continue est une autre technique qui fait pousser des micro-organismes utiles. Il vise à maintenir une culture microbienne en croissance continue en phase exponentielle. Il peut être atteint en fournissant continuellement des nutriments frais, en éliminant les déchets et produits accumulés au même rythme et en maintenant les autres conditions aux valeurs optimales. Cela se fait à l'intérieur d'une chambre spéciale appelée chémostat comme indiqué sur la figure 02. Du milieu frais est ajouté en continu à une extrémité tandis que les produits métaboliques sont continuellement extraits de l'autre extrémité du chémostat pour maintenir le volume de culture à un niveau constant.
La culture continue est utilisée dans les industries lorsqu'il est nécessaire d'extraire des métabolites primaires utiles tels que les acides aminés, les acides organiques, etc. des micro-organismes. Les métabolites primaires sont produits au taux 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 logarithmique. Cela se fait en surveillant continuellement le processus et en contrôlant le système.
Figure 02: Culture continue dans Chemostat
Quelle est la différence entre la culture par lots et la culture continue?
Diff article au milieu avant la table
Culture par lots vs culture continue |
|
| La technique de culture par lots est utilisée pour cultiver des micro-organismes bénéfiques avec des quantités limitées de nutriments dans un fermenteur fermé pendant une certaine période de temps. 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 cultiver des micro-organismes bénéfiques sous un niveau optimal de nutriments dans un système ouvert dans lequel des nutriments sont ajoutés en permanence et les déchets et produits sont éliminés au même rythme pour maintenir la croissance à une phase exponentielle. |
| Les nutriments | |
| Les nutriments sont fournis une fois avant de commencer le processus de fermentation. | Les nutriments sont ajoutés plusieurs fois (au début et entre le processus). |
| Type de système | |
| La culture par lots est un système fermé | La culture continue est un système ouvert. |
| Fin du processus | |
| Le processus de 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 des phases de retard, de log et stationnaires. | La croissance microbienne est maintenue à un niveau optimal qui est une étape de croissance exponentielle. |
| Taux de rotation | |
| Le taux de rotation 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. |
| Utilisation | |
| La fermentation par culture par lots est couramment utilisée dans les industries | La fermentation en culture continue est moins utilisée dans les industries. |
| Configuration de la culture | |
| La configuration de la culture par lots est facile à créer et à exécuter. | La configuration de la culture continue n'est pas facile à réaliser et à exécuter. |
| Contamination | |
| Les contaminations sont minimales dans les cultures par lots | Le risque de contamination est élevé en culture continue. |
| Contrôle des méthodes | |
| Les méthodes de contrôle sont simples et rapides. | Les méthodes de contrôle sont compliquées et prennent du temps. |
| Pertinence | |
| La culture par lots est plus adaptée à la production de métabolites secondaires tels que les antibiotiques. | La culture continue est plus adaptée à la production de métabolites primaires tels que les acides aminés et les acides organiques. |
Résumé - Culture par lots 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 reçoivent des nutriments au début et sont cultivés. Lorsque les microbes utilisent les nutriments disponibles, les nutriments deviennent limités après une certaine période. Les micro-organismes se développent via des phases de retard, de log, stationnaires et de mort. Le processus de fermentation est effectué par lots dans une technique de culture par lots. Après chaque lot, le fermenteur est nettoyé et utilisé fraîchement pour le lot suivant. En culture continue, les micro-organismes reçoivent en permanence des niveaux adéquats de nutriments frais 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 à un grand fermenteur fermé, tandis qu'une culture continue est nécessaire avec un petit fermenteur ouvert. C'est la différence entre la culture par lots et continue.
