Perbedaan antara Batch dan Budaya Kontinyu | Batch vs Continuous Culture

Perbedaan Kunci - Budaya Batch vs. Continuous

Mikroorganisme seperti bakteri dan jamur sangat bermanfaat untuk berbagai jenis industri. Untuk keperluan industri, mikroorganisme harus ditanam dalam skala besar selama proses fermentasi untuk mengekstrak produk yang diperlukan akibat metabolisme mikroba. Sebuah alat khusus yang disebut fermenter industri digunakan untuk mengolah dan memelihara biomassa mikroba. Ini adalah kapal besar yang dirancang untuk menyediakan ruang dan persyaratan yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroba dan metabolisme. Ada dua jenis budaya fermentasi industri yang biasa diadopsi di industri yang diberi nama kultur batch dan budaya berkelanjutan. Perbedaan utama antara kultur batch dan kultur kontinu adalah bahwa kultur batch adalah teknik yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme dengan ketersediaan hara terbatas dalam sistem tertutup sedangkan kultur berkelanjutan adalah teknik yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme dengan optimal dan pasokan nutrisi terus menerus dalam sistem terbuka di industri.

DAFTAR ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Kunci

2. Apa itu Budaya Batch

3. Apa itu Budaya Kontinu

4. Side by Side Comparison - Batch vs Continuous Culture

5. Ringkasan

Apakah Budaya Batch itu?

Kultur batch adalah teknik yang menumbuhkan mikroorganisme dalam sistem tertutup dimana sejumlah kecil nutrisi dipasok di awal. Ini adalah teknik yang paling umum diadopsi di industri untuk membuat produk bermanfaat dengan menggunakan mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Mikroba yang tumbuh dalam fermentasi fermentasi nutrisi. Fermentasi adalah proses penguraian karbohidrat menjadi alkohol dan asam oleh mikroorganisme di bawah kondisi anoksik. Dalam teknik kultur batch, nutrisi diberikan pada awal dan mikroorganisme tertentu diinokulasi ke dalam fermentor. Fermentor ditutup dan suhu dan pH dipertahankan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Mikroorganisme tumbuh di dalam dan memanfaatkan nutrisi dan kondisi lainnya. Seiring waktu, nutrisi menjadi terbatas dan kondisi lingkungan berubah dalam fermentasi. Oleh karena itu, pertumbuhan mikroba menunjukkan empat tahap yang berbeda seperti fase lag, fase log, fase diam, dan fase kematian. Pada akhir fermentasi, proses dihentikan dan produk yang berguna diekstraksi dan dimurnikan. Fermenter dicuci dan disterilkan sebelum digunakan untuk kultur batch yang lain.

Keistimewaan teknik kultur batch adalah, ini dijalankan dalam jumlah terbatas nutrisi dan untuk jangka waktu tertentu. Penyiapan fermentasi mudah dilakukan dan ditangani. Kondisi lingkungan di dalam fermenter berbeda dengan waktu. Namun, suhu yang dibutuhkan, kondisi pH, pengadukan, tekanan, dan lain-lain dipelihara dengan baik untuk mencapai formasi produk yang sukses.

Teknik kultur batch banyak digunakan untuk pemurnian metabolit sekunder seperti antibiotik, pigmen, dan lain-lain. Teknik ini tidak sesuai untuk produksi metabolit primer dan produk yang terkait dengan pertumbuhan.

Gambar 01: Budaya Batch

Apa itu Budaya Kontinyu?

Budaya terus menerus adalah teknik lain yang bisa menumbuhkan mikroorganisme yang bermanfaat. Ini bertujuan untuk mempertahankan budaya mikroba yang terus tumbuh pada fase eksponensial. Hal ini dapat dicapai dengan memasok nutrisi segar secara terus menerus, menghilangkan akumulasi limbah dan produk pada tingkat yang sama dan menjaga kondisi lain pada nilai optimum. Hal ini dilakukan di dalam ruang khusus yang disebut chemostat seperti yang ditunjukkan pada gambar 02. Media segar ditambahkan terus menerus dari satu ujung sementara produk metabolik terus diekstraksi dari ujung lain chemostat untuk menjaga volume kultur pada tingkat konstan.

Budaya terus menerus digunakan di industri jika diperlukan untuk mengekstrak metabolit primer yang berguna seperti asam amino, asam organik, dan lain-lain dari mikroorganisme. Metabolit primer diproduksi pada tingkat tertinggi ketika mikroorganisme berada pada fase eksponensial mereka. Oleh karena itu, budaya kontinu selalu bertujuan untuk mempertahankan biomassa mikroba pada fase log. Hal ini dilakukan dengan memantau proses secara terus menerus dan mengendalikan sistem.

Gambar 02: Budaya Terus-menerus di Chemostat

Apa perbedaan antara Batch and Continuous Culture?

- bentang Pasal Tengah sebelum Tabel ->

Batch vs. Continuous Culture
Teknik kultur batch digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme yang menguntungkan dalam jumlah terbatas nutrisi dalam fermentasi tertutup untuk jangka waktu tertentu. Pertumbuhan mikroba di dalam kultur batch menunjukkan kurva pertumbuhan mikroba khas dimana empat fase berbeda dapat diidentifikasi.	Teknik kultur kontinyu digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme yang menguntungkan di bawah tingkat nutrisi optimal dalam sistem terbuka dimana nutrisi ditambahkan terus menerus dan limbah dan produk dihilangkan pada tingkat yang sama untuk mempertahankan pertumbuhan pada fase eksponensial. Nutrisi
Nutrisi diberikan sebelum memulai proses fermentasi.
Nutrisi ditambahkan berkali-kali (saat memulai dan di sela-sela proses).	Jenis Sistem
Budaya batch adalah sistem tertutup
Budaya berkelanjutan adalah sistem terbuka.	Proses Penghentian Proses
Proses kultur batch dihentikan setelah produk terbentuk.
Prosesnya tidak berhenti meski produk terbentuk. Penghapusan produk secara terus menerus dilakukan tanpa menghentikan proses dalam budaya berkelanjutan.	Kondisi Lingkungan
Kondisi lingkungan di dalam kultur batch tidak konstan.
Kondisi lingkungan di dalam budaya berkelanjutan dijaga pada tingkat konstan.	Pertumbuhan Mikroba
Pertumbuhan mikroba di dalam kultur batch mengikuti fase lag, log dan stasioner.
Pertumbuhan mikroba dijaga pada tingkat optimum yang merupakan tahap pertumbuhan eksponensial.	Tingkat Perputaran
Tingkat turnover rendah karena nutrisi dan kondisi lainnya terbatas di dalamnya.
Tingkat turnover tinggi karena tingkat nutrisi dan kondisi optimum lainnya terjaga.	Fermenter Digunakan
Fermenter ukuran besar digunakan untuk kultur batch
Suatu alat fermentasi ukuran kecil digunakan untuk kultur berkelanjutan.	Gunakan
Batch culture fermentation yang biasa digunakan di industri
Fermentasi kultur kontinyu kurang digunakan di industri.	Pengaturan Budaya
Pengaturan kultur batch mudah dilakukan dan dijalankan.
Pengaturan budaya terus menerus tidak mudah dilakukan dan dijalankan.	Kontaminasi
Kontaminasi minimal dalam kultur batch
Kontaminasi sangat tinggi dalam kontinuitas.	Metode Pengendalian
Metode kontrol mudah dan cepat.
Metode kontrol rumit dan menyita waktu.	Kesesuaian
Kultur batch lebih sesuai untuk produksi metabolit sekunder seperti antibiotik.
Budaya terus-menerus lebih sesuai untuk produksi metabolit primer seperti asam amino dan asam organik.	Ringkasan - Budaya Batch vs. Continuous

Budaya batch dan budaya kontinyu adalah dua jenis teknik yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme dalam skala besar untuk keperluan industri dan lainnya. Dalam kultur batch, mikroorganisme diberikan nutrisi pada awalnya dan tumbuh. Bila mikroba memanfaatkan nutrisi yang ada, nutrisi menjadi terbatas setelah jangka waktu tertentu. Mikroorganisme tumbuh melalui fase lag, log, stasioner dan kematian. Proses fermentasi dilakukan secara batch-wise dalam teknik kultur batch. Setelah setiap batch, fermenter dibersihkan dan digunakan baru untuk batch berikutnya. Dalam kultur berkelanjutan, mikroorganisme dilengkapi dengan nutrisi segar yang memadai terus menerus untuk selalu menjaga mikroba pada fase log untuk mengekstrak metabolit utama mikroorganisme. Volume kultur kontinyu dipertahankan pada nilai konstan dengan menambahkan nutrisi segar dan mengeluarkan produk pada tingkat yang sama tanpa menghentikan prosesnya. Kultur batch dibutuhkan secara komparatif sebagai fermenter tertutup besar sedangkan budaya kontinu diperlukan adanya fermentor terbuka kecil. Inilah perbedaan antara batch dan budaya berkelanjutan.

Referensi

1. Dionysis I. Foustoukos. "Sistem Budaya Kontinu untuk Menilai Kegiatan Mikroba di Piezosfer. "Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan. N. hal., 01 Okt. 2015. Web. 13 Mei 2017

2. Edward Robertson -. "Pertumbuhan Bakteri: Batch vs Continuous. "Biogest. N. hal., n. d. Web. 13 Mei 2017..

Gambar Courtesy:

1."Chemostat Vessel Diagram" Oleh CGraham2332 - Karya sendiri (CC BY-SA 4. 0) via Commons Wikimedia

2. "The Small Fermenting Tanks" oleh Glyn Baker (CC BY-SA 2. 0) via Geograph. Inggris