الفرق الرئيسي بين تخمير الحالة الصلبة والتخمير المغمور هو أن تخمير الحالة الصلبة ينطوي على زراعة كائنات دقيقة على ركيزة صلبة ذات محتوى رطوبة منخفض بينما يتضمن التخمير المغمور زراعة الكائنات الحية الدقيقة في وسط سائل يحتوي على المزيد من 95٪ محتوى مائي.
الكائنات الحية الدقيقة مفيدة في أنواع مختلفة من الصناعات. للبكتيريا والفطريات بشكل خاص مجموعة متنوعة من التطبيقات في الصناعات. يجب أن تنمو الكائنات الحية الدقيقة على نطاق واسع أثناء عملية التخمير الصناعية لاستخراج المنتجات الضرورية الناتجة عن التمثيل الغذائي الميكروبي.التخمير في الحالة الصلبة والتخمير المغمور نوعان رئيسيان من التخمير الذي يساعد على إنتاج الإنزيمات صناعياً. في حالة التخمير الصلبة ، يحدث التخمير بواسطة الكائنات الحية الدقيقة التي تنمو على ركيزة صلبة بينما يحدث التخمير في التخمير المغمور بواسطة الكائنات الحية الدقيقة التي تزرع في وسط سائل. كل طريقة لها مزايا وكذلك عيوب
ما هو تخمر الحالة الصلبة؟
تخمير الحالة الصلبة هو نوع من التخمير المستخدم في إنتاج الإنزيم. كما يوحي الاسم ، يحدث التخمير بواسطة الكائنات الحية الدقيقة التي تنمو على سطح صلب أو ركيزة صلبة ذات محتوى رطوبة منخفض جدًا. توفر الركيزة المفردة غير القابلة للذوبان العناصر الغذائية مثل الكربون والنيتروجين وما إلى ذلك لنمو الميكروبات. تنمو الكائنات الحية الدقيقة ملتصقة بالركيزة الصلبة. غالبًا ما يستخدم تخمير الحالة الصلبة منتجات زراعية مركبة وغير متجانسة أو منتجات ثانوية للصناعات الزراعية مثل قشر الأرز ونخالة القمح ولب بنجر السكر ودقيق القمح والذرة ، إلخ.ومن ثم ، فإن الركائز أرخص ومتاحة بسهولة.
علاوة على ذلك ، الفطريات الخيطية هي الكائنات الحية الدقيقة المثالية لتخمير الحالة الصلبة. أيضًا ، يمكن للبكتيريا والخميرة والفطريات الأخرى أن تنمو أيضًا على ركائز صلبة ويمكن استخدامها في تخمير الحالة الصلبة.
الشكل 01: تخمير الحالة الصلبة
مزايا تخمر الحالة الصلبة
على غرار عمليات التخمير الأخرى ، يتمتع تخمير الحالة الصلبة أيضًا بالعديد من المزايا كما هو موضح أدناه.
- الوسيط بسيط ومتاح بسهولة وغير مكلف
- تحتاج الركائز إلى معالجة أقل مقارنة بالوسائط السائلة
- التلوث محدود لأن محتوى الرطوبة منخفض
- التهوية القسرية أسهل في كثير من الأحيان
- عمليات المصب والتخلص من النفايات المبسطة والمحدودة
- معدات تخمير بسيطة
- إنتاجية حجمية عالية
على الرغم من أن التخمير في الحالة الصلبة يوفر العديد من المزايا ، إلا أنه يحتوي أيضًا على العديد من العيوب كما هو مذكور أدناه.
عيوب تخمر الحالة الصلبة
- انخفاض مستوى الرطوبة قد يقيد نمو الكائنات الحية الدقيقة
- إزالة الحرارة الأيضية مشكلة في تخمير الحالة الصلبة على نطاق واسع
- صعوبات في مراقبة معاملات العملية
ما هو التخمر المغمور؟
التخمير المغمور هو طريقة تخمير أخرى نستخدمها في إنتاج الإنزيم الصناعي. علاوة على ذلك ، فهو يحتاج إلى وعاء تخمير معقم واسع النطاق يمكنه توفير بيئة محكومة تتكون من درجة الحرارة المثلى ، ودرجة الحموضة ، ودرجة الإثارة ، وتركيز الأكسجين ، وما إلى ذلك.، للكائنات الحية الدقيقة المتنامية. يحدث التخمير المغمور في وسط سائل حيث توجد الكائنات الحية الدقيقة. وبالتالي ، فإن محتوى الماء مرتفع ، وجميع العناصر الغذائية موجودة في الوسط السائل لنمو الكائنات الحية الدقيقة. الأهم من ذلك ، أن العناصر الغذائية متوفرة بالتساوي في جميع أنحاء الوسط للكائنات الحية الدقيقة في التخمير المغمور. التحريض يسهل التوزيع المتساوي للمغذيات والخلايا الميكروبية.
الشكل 02: التخمير المغمور
على غرار التخمير في الحالة الصلبة ، فإن التخمير المغمور له أيضًا مزايا وعيوب كما هو مذكور أدناه.
مزايا
- سهولة قياس معلمات العملية
- التوزيع المتساوي للعناصر الغذائية والكائنات الدقيقة
- القدرة على التحكم في ظروف النمو
- توافر نسبة عالية من الماء لنمو الميكروبات
عيوب
- استخدام وسائط باهظة الثمن ومعدات باهظة الثمن
- عملية مصب معقدة ومكلفة وصعوبة في التخلص من النفايات
- ارتفاع استهلاك الطاقة
ما هي أوجه التشابه بين تخمر الحالة الصلبة والتخمير المغمور؟
- تخمير الحالة الصلبة والتخمير المغمور نوعان من التخمير الشائع في إنتاج الإنزيم.
- علاوة على ذلك ، تقوم الكائنات الحية الدقيقة بكلتا العمليتين.
ما هو الفرق بين التخمر في الحالة الصلبة والتخمير المغمور؟
تنمو الميكروبات على سطح صلب في حالة تخمير صلبة بينما تنمو الميكروبات في وسط سائل في عملية تخمير مغمورة. إذن ، هذا هو الفرق الرئيسي بين تخمير الحالة الصلبة والتخمير المغمور.
الرسم البياني أدناه يلخص الفرق بين تخمير الحالة الصلبة والتخمير المغمور.
ملخص - تخمير الحالة الصلبة مقابل التخمير المغمور
يستخدم تخمير الحالة الصلبة ركيزة صلبة لتنمية الكائنات الحية الدقيقة بينما يستخدم التخمير المغمور وسطًا سائلًا لتنمية الكائنات الحية الدقيقة. وبالتالي ، هذا هو الفرق الرئيسي بين تخمير الحالة الصلبة والتخمير المغمور. يحدث التخمير في الحالة الصلبة تحت مستوى رطوبة منخفض بينما يحدث التخمير المغمور تحت محتوى مائي عالٍ.
