मुख्य अंतर - बैच बनाम सतत संस्कृति
जीवाणु और कवक जैसे सूक्ष्मजीव विभिन्न प्रकार के उद्योगों के लिए बहुत फायदेमंद होते हैं। औद्योगिक उपयोग के लिए, सूक्ष्मजीवों के चयापचय से उत्पन्न आवश्यक उत्पादों को निकालने के लिए किण्वन प्रक्रिया के दौरान सूक्ष्मजीवों को बड़े पैमाने पर उगाया जाना चाहिए। माइक्रोबियल बायोमास की खेती और रखरखाव के लिए औद्योगिक किण्वक नामक एक विशेष उपकरण का उपयोग किया जाता है। यह एक बड़ा पोत है जिसे माइक्रोबियल विकास और चयापचय के लिए जगह और आवश्यक आवश्यकताएं प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। बैच कल्चर और कंटीन्यूअस कल्चर नाम के उद्योगों में आमतौर पर दो प्रकार की औद्योगिक किण्वन कल्चर अपनाई जाती हैं।बैच कल्चर और निरंतर कल्चर के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि बैच कल्चर एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग एक बंद प्रणाली में सीमित पोषक तत्वों की उपलब्धता के तहत सूक्ष्मजीवों को विकसित करने के लिए किया जाता है जबकि निरंतर संस्कृति एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग एक खुली प्रणाली में पोषक तत्वों की इष्टतम और निरंतर आपूर्ति के तहत सूक्ष्मजीवों को विकसित करने के लिए किया जाता है। उद्योग।
एक बैच संस्कृति क्या है?
बैच कल्चर एक ऐसी तकनीक है जो एक बंद प्रणाली में सूक्ष्मजीवों को उगाती है जहां शुरुआत में सीमित मात्रा में पोषक तत्वों की आपूर्ति की जाती है। बैक्टीरिया और कवक जैसे सूक्ष्मजीवों का उपयोग करके उपयोगी उत्पाद बनाने के लिए उद्योगों में अपनाई जाने वाली यह सबसे सामान्य तकनीक है। किण्वक में उगने वाले सूक्ष्म जीव पोषक तत्वों को किण्वित करते हैं। किण्वन एनोक्सिक स्थितियों के तहत सूक्ष्मजीवों द्वारा अल्कोहल और एसिड में कार्बोहाइड्रेट के टूटने की प्रक्रिया है। बैच कल्चर तकनीक में, पोषक तत्व शुरुआत में प्रदान किए जाते हैं और विशेष सूक्ष्मजीव को किण्वक में टीका लगाया जाता है। किण्वक बंद हो जाता है और सूक्ष्मजीवों के विकास के लिए तापमान और पीएच बनाए रखा जाता है।सूक्ष्मजीव अंदर बढ़ता है और प्रदान किए गए पोषक तत्वों और अन्य स्थितियों का उपयोग करता है। समय के साथ, पोषक तत्व सीमित हो जाते हैं और किण्वक के भीतर पर्यावरण की स्थिति बदल जाती है। इसलिए, माइक्रोबियल विकास अलग-अलग चार चरणों को दर्शाता है जैसे अंतराल चरण, लॉग चरण, स्थिर चरण और मृत्यु चरण। किण्वन के अंत में, प्रक्रिया रोक दी जाती है और उपयोगी उत्पादों को निकाला और शुद्ध किया जाता है। दूसरे बैच कल्चर के लिए उपयोग करने से पहले किण्वक को धोया और निष्फल किया जाता है।
बैच कल्चर तकनीक की विशेषता यह है कि इसे सीमित मात्रा में पोषक तत्वों के तहत और एक निश्चित समय अवधि के लिए चलाया जाता है। किण्वक सेटअप बनाना और संभालना आसान है। किण्वक के अंदर पर्यावरण की स्थिति समय के साथ बदलती रहती है। हालांकि, सफल उत्पाद निर्माण को प्राप्त करने के लिए आवश्यक तापमान, पीएच की स्थिति, सरगर्मी, दबाव आदि को ठीक से बनाए रखा जाता है।
बैच कल्चर तकनीक का व्यापक रूप से द्वितीयक मेटाबोलाइट्स जैसे एंटीबायोटिक्स, पिगमेंट आदि के शुद्धिकरण के लिए उपयोग किया जाता है। यह तकनीक प्राथमिक मेटाबोलाइट्स और उत्पादों के उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है जो विकास से जुड़े हैं।
चित्र 01: बैच संस्कृति
एक सतत संस्कृति क्या है?
सतत संस्कृति एक और तकनीक है जो उपयोगी सूक्ष्मजीवों को विकसित करती है। इसका उद्देश्य घातीय चरण में लगातार बढ़ती माइक्रोबियल संस्कृति को बनाए रखना है। इसे लगातार ताजा पोषक तत्वों की आपूर्ति करके, संचित अपशिष्ट और उत्पादों को उसी दर से हटाकर और अन्य स्थितियों को इष्टतम मूल्यों पर रखकर प्राप्त किया जा सकता है। यह एक विशेष कक्ष के अंदर किया जाता है जिसे केमोस्टैट कहा जाता है जैसा कि चित्र 02 में दिखाया गया है। ताजा माध्यम को एक छोर से लगातार जोड़ा जाता है जबकि चयापचय उत्पादों को लगातार केमोस्टैट के दूसरे छोर से निकाला जाता है ताकि संस्कृति की मात्रा एक स्थिर स्तर पर रहे।
उद्योगों में सतत संस्कृति का उपयोग तब किया जाता है जब उपयोगी प्राथमिक चयापचयों जैसे अमीनो एसिड, कार्बनिक अम्ल, आदि को निकालने की आवश्यकता होती है।सूक्ष्मजीवों से। प्राथमिक मेटाबोलाइट्स उच्चतम दर पर उत्पन्न होते हैं जब सूक्ष्मजीव अपने घातीय चरण में होते हैं। इसलिए निरंतर संस्कृति का लक्ष्य हमेशा लॉग चरण में माइक्रोबियल बायोमास को बनाए रखना है। यह लगातार प्रक्रिया की निगरानी और सिस्टम को नियंत्रित करके किया जाता है।
चित्र 02: चेमोस्टैट में सतत संस्कृति
बैच और सतत संस्कृति में क्या अंतर है?
बैच बनाम सतत संस्कृति |
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| एक निश्चित समय अवधि के लिए बंद किण्वक में पोषक तत्वों की सीमित मात्रा के तहत लाभकारी सूक्ष्मजीवों की खेती के लिए बैच कल्चर तकनीक का उपयोग किया जाता है। बैच कल्चर के अंदर माइक्रोबियल ग्रोथ एक विशिष्ट माइक्रोबियल ग्रोथ कर्व दिखाती है जिसमें चार अलग-अलग चरणों की पहचान की जा सकती है। | एक खुली प्रणाली में पोषक तत्वों के इष्टतम स्तर के तहत लाभकारी सूक्ष्मजीवों को विकसित करने के लिए निरंतर संवर्धन तकनीक का उपयोग किया जाता है जिसमें पोषक तत्वों को लगातार जोड़ा जाता है और विकास को एक घातीय चरण में रखने के लिए अपशिष्ट और उत्पादों को उसी दर पर हटा दिया जाता है। |
| पोषक तत्व | |
| किण्वन प्रक्रिया शुरू करने से पहले एक बार पोषक तत्वों की आपूर्ति की जाती है। | पोषक तत्वों को कई बार जोड़ा जाता है (शुरू में और प्रक्रिया के बीच में)। |
| सिस्टम का प्रकार | |
| बैच कल्चर एक क्लोज्ड सिस्टम है | सतत संस्कृति एक खुली व्यवस्था है। |
| प्रक्रिया की समाप्ति | |
| उत्पाद बनने के बाद बैच कल्चर की प्रक्रिया रुक जाती है। | उत्पाद बनने के बावजूद प्रक्रिया रुकी नहीं है। निरंतर कल्चर में प्रक्रिया को रोके बिना उत्पाद को लगातार हटाया जाता है। |
| पर्यावरण की स्थिति | |
| बैच कल्चर के अंदर पर्यावरण की स्थिति स्थिर नहीं है। | निरंतर संस्कृति के अंदर पर्यावरण की स्थिति निरंतर स्तर पर बनी रहती है। |
| माइक्रोबियल ग्रोथ | |
| बैच कल्चर के अंदर माइक्रोबियल विकास अंतराल, लॉग और स्थिर चरणों का अनुसरण करता है। | माइक्रोबियल विकास इष्टतम स्तर पर बनाए रखा जाता है जो एक घातीय वृद्धि चरण है। |
| कारोबार दर | |
| कारोबार की दर कम है क्योंकि पोषक तत्व और अन्य स्थितियां सीमित हैं। | कारोबार की दर अधिक है क्योंकि पोषक तत्वों का इष्टतम स्तर और अन्य स्थितियां बनी रहती हैं। |
| किण्वक प्रयुक्त | |
| बैच कल्चर के लिए बड़े आकार के किण्वक का उपयोग किया जाता है | निरंतर संवर्धन के लिए छोटे आकार के किण्वक का उपयोग किया जाता है। |
| उपयोग | |
| उद्योगों में आमतौर पर बैच कल्चर किण्वन का उपयोग किया जाता है | उद्योगों में निरंतर कल्चर किण्वन का उपयोग कम होता है। |
| संस्कृति सेटअप | |
| बैच कल्चर सेटअप बनाना और चलाना आसान है। | सतत कल्चर सेटअप बनाना और चलाना आसान नहीं है। |
| संदूषण | |
| बैच कल्चर में संदूषण न्यूनतम हैं | निरंतर संस्कृति में संदूषण की संभावना अधिक होती है। |
| नियंत्रण के तरीके | |
| नियंत्रण विधियां आसान और त्वरित हैं। | नियंत्रण विधियां जटिल और समय लेने वाली हैं। |
| उपयुक्तता | |
| एंटीबायोटिक जैसे द्वितीयक मेटाबोलाइट्स के उत्पादन के लिए बैच कल्चर अधिक उपयुक्त है। | अमीनो एसिड और कार्बनिक अम्ल जैसे प्राथमिक मेटाबोलाइट्स के उत्पादन के लिए निरंतर संस्कृति अधिक उपयुक्त है। |
सारांश - बैच बनाम सतत संस्कृति
बैच कल्चर और कंटीन्यूअस कल्चर दो प्रकार की तकनीकें हैं जिनका उपयोग औद्योगिक और अन्य उद्देश्यों के लिए बड़े पैमाने पर सूक्ष्मजीवों की खेती के लिए किया जाता है। बैच कल्चर में, सूक्ष्मजीवों को शुरुआत में पोषक तत्व प्रदान किए जाते हैं और उगाए जाते हैं।जब सूक्ष्मजीव उपलब्ध पोषक तत्वों का उपयोग करते हैं, तो निश्चित समय अवधि के बाद पोषक तत्व सीमित हो जाते हैं। सूक्ष्मजीव अंतराल, लॉग, स्थिर और मृत्यु चरणों के माध्यम से बढ़ते हैं। किण्वन प्रक्रिया बैच कल्चर तकनीक में बैच-वार की जाती है। प्रत्येक बैच के बाद, किण्वक को साफ किया जाता है और अगले बैच के लिए नए सिरे से उपयोग किया जाता है। निरंतर संवर्धन में, सूक्ष्मजीवों के प्राथमिक चयापचयों को निकालने के लिए सूक्ष्मजीवों को लॉग चरण में हमेशा रोगाणुओं को बनाए रखने के लिए पर्याप्त स्तर के ताजे पोषक तत्व प्रदान किए जाते हैं। प्रक्रिया को रोके बिना ताजा पोषक तत्वों को जोड़कर और उसी दर पर उत्पादों को हटाकर निरंतर संस्कृति की मात्रा को निरंतर मूल्य पर बनाए रखा जाता है। बैच कल्चर के लिए अपेक्षाकृत बड़े बंद किण्वक की आवश्यकता होती है जबकि निरंतर संवर्धन के लिए छोटे खुले किण्वक की आवश्यकता होती है। बैच और सतत संस्कृति में यही अंतर है।
