Põhiline erinevus bioreaktori ja fermentori vahel on biokeemilise reaktsiooni tüüp, mis toimub suletud anumates. Bioreaktor hõlbustab igat tüüpi biokeemilisi reaktsioone, kuid fermentor hõlbustab ainult kääritamist.
Biotehnoloogia rakendamine tööstuses on huvitav teadusvaldkond. Need rakendused varieeruvad mikroobsetest rakendustest loomsete rakendusteni. Lisaks erinevad biotehnoloogia tööstuslikud rakendused peamistes valdkondades, nagu põllumajandus, meditsiin ja erinevad tööstusharud. Bioreaktorid on suletud anumad, milles luuakse vajalikud tingimused erinevat tüüpi biokeemiliste reaktsioonide hõlbustamiseks. Fermentorid kuuluvad bioreaktorite rühma, kuid see on mõeldud eelkõige ainult kääritamiseks.
Mis on bioreaktor?
Bioreaktor on suletud anum, millel on võime töödelda ja hõlbustada igat tüüpi biokeemilisi reaktsioone. Seega on need bioreaktorid olulised erinevates rakukultuuritehnikates, et hõlbustada rakkude kasvu. Bioreaktorites kasvavad rakud võivad varieeruda üherakulistest mikroorganismidest kuni mitmerakuliste taime- ja loomarakkudeni. Protsessi lõpus saab soovitud tooteid kergesti ekstraheerida või eraldada. Seetõttu kasutatakse neid bioreaktoreid rutiinselt tööstuses sekundaarsete metaboliitide, näiteks ravimite, vitamiinide ja valkude tootmiseks.
Bioreaktoreid on erinevat tüüpi, mis põhinevad reaktsioonidel, mida need soodustavad. Peamised bioreaktorite tüübid on segapaakbioreaktorid, õhutranspordiga bioreaktorid, kolonnbioreaktorid ja täiskihiga bioreaktorid. Peale selle on olemas mitut tüüpi bioreaktoreid, mis põhinevad bioreaktoris kasutatavate kultiveerimismehhanismide tüüpidel. Seega, kui bioreaktorid viivad läbi suspensioonkultuuri, nimetatakse neid suspendeeritud kasvu bioreaktoriteks. Seevastu kui bioreaktorid moodustavad metaboliitide tootmiseks biokile, nimetatakse neid biokile bioreaktoriteks.
Joonis 01: Bioreaktorid
Lisaks peaksime optimeerima bioreaktorisüsteemi toitaineid ja muid söötme komponente ning muutma sobivaid füüsilisi tingimusi, et hõlbustada bioreaktoris metaboliitide maksimaalset kasvu ja tõhusat tootmist.
Mis on fermentor?
Fermentor on spetsialiseerunud bioreaktor. Seega viib see läbi ainult kääritamisreaktsioone. Käärimine on protsess, mille käigus toodetakse anaeroobsetes tingimustes suhkruallikatest happeid ja alkohole. Enamik tööstusharusid, nagu veinitööstus jne, kasutavad piimhappe ja etanooli tootmiseks laialdaselt suhkrute kääritamist. Seega kasutavad fermentaatorid käärimisvõimelisi mikroobseid allikaid. Nende hulka kuuluvad seened nagu Saccharomyces cerevisiae ja bakterid nagu Acetobacter.
Joonis 02: Fermentor
Käärimine toimub anaeroobsetes tingimustes ning süsteemi temperatuuri ja pH reguleerimisel. Seega on fermentoril sisse- ja väljalaskeava vastav alt tooraine lisamiseks ja toote eemaldamiseks. Fermentaatorites saab läbi viia kahte peamist fermentatsiooni tüüpi, näiteks sukelkäärimine ja pindkääritamine. Sellest lähtuv alt sukeldatakse fermentatsiooni, mille käigus rakud sukelduvad söötmesse, ja pindmist fermentatsiooni, kus mikroobikultuurid asuvad lõdv alt fermenteerimissöötme pinnal.
Millised on bioreaktori ja fermentori sarnasused?
- Bioreaktor ja Fermentor on suletud süsteemid.
- Need hõlbustavad biokeemilisi reaktsioone.
- Mõlemat süsteemi reguleerivad sellised tegurid nagu temperatuur, pH, õhutus ja steriilsus.
- Lisaks on need kasulikud tööstuses erinevate bioloogiliste toodete tootmiseks
- Mõlemad tegelevad tööstuslikult oluliste molekulide suuremahulise tootmisega.
Mis vahe on bioreaktoril ja fermentoril?
Põhiline erinevus bioreaktori ja fermentori vahel on reaktsiooni tüüp, mida iga suletud süsteem hõlbustab. Bioreaktor hõlbustab mis tahes tüüpi biokeemilisi reaktsioone, samal ajal kui fermentor hõlbustab kääritamist. Tegelikult on fermentorid spetsiifilised bioreaktorid, mis on ette nähtud anaeroobsetes tingimustes toimuvate fermentatsioonireaktsioonide jaoks. Kuid nii bioreaktor kui ka fermentor on erinevate toodete tootmisel tööstuslikult olulised.
Allpool olev infograafik bioreaktori ja fermentori erinevuste kohta kirjeldab neid erinevusi kõrvuti võrdlusena.
Kokkuvõte – bioreaktor vs fermentor
Bioreaktor ja fermentor on suletud süsteemid, mis viivad läbi biokeemilisi reaktsioone. Peamine erinevus bioreaktori ja fermentori vahel on see, et bioreaktorid viivad üldiselt läbi mis tahes tüüpi biokeemilisi reaktsioone, fermentorid aga ainult kääritamist. Seega toodavad fermentorid ainult happeid, näiteks piimhapet ja alkohole. Seetõttu kasutame fermentaatorites ainult fermentatiivseid mikroobe. Seevastu bioreaktorid on võimelised tootma mitmesuguseid tooteid, nagu ravimid, ravimid ja valgud. Seega on mõlemad tööstuses ühendite masstootmise jaoks üliolulised.
