მყარ მდგომარეობაში დუღილსა და ჩაძირულ ფერმენტაციას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ მყარ მდგომარეობაში დუღილი გულისხმობს მიკროორგანიზმების გაშენებას მყარ სუბსტრატზე დაბალი ტენიანობის შემცველობით, ხოლო წყალქვეშა დუღილი გულისხმობს მიკროორგანიზმების გაშენებას თხევად გარემოში, რომელსაც აქვს მეტი 95%-ზე მეტი წყლის შემცველობა.
მიკროორგანიზმები სასარგებლოა სხვადასხვა ტიპის ინდუსტრიებში. ბაქტერიებსა და სოკოებს განსაკუთრებით აქვთ მრავალფეროვანი გამოყენება ინდუსტრიებში. მიკროორგანიზმები უნდა გაიზარდოს ფართო მასშტაბით სამრეწველო დუღილის პროცესში, რათა მოხდეს მიკრობული მეტაბოლიზმის შედეგად მიღებული აუცილებელი პროდუქტები.მყარი მდგომარეობის დუღილი და წყალქვეშა დუღილი არის დუღილის ორი ძირითადი ტიპი, რომლებიც ხელს უწყობენ ფერმენტების წარმოებას ინდუსტრიულად. მყარ მდგომარეობაში დუღილის დროს დუღილი ხდება მყარ სუბსტრატზე გაზრდილი მიკროორგანიზმების მიერ, ხოლო წყალქვეშა დუღილის დროს დუღილი ხდება თხევად გარემოში გაზრდილი მიკროორგანიზმების მიერ. თითოეულ მეთოდს აქვს როგორც დადებითი, ასევე უარყოფითი მხარეები.
რა არის მყარი მდგომარეობის ფერმენტაცია?
მყარი მდგომარეობის დუღილი არის ფერმენტაციის სახეობა, რომელიც გამოიყენება ფერმენტების წარმოებაში. როგორც სახელი გვთავაზობს, დუღილი ხდება მყარ ზედაპირზე ან მყარ სუბსტრატზე გაზრდილი მიკროორგანიზმების მიერ, რომელსაც აქვს ძალიან დაბალი ტენიანობა. ერთი უხსნადი სუბსტრატი უზრუნველყოფს საკვებ ნივთიერებებს, როგორიცაა ნახშირბადი, აზოტი და ა.შ., მიკრობების ზრდისთვის. მიკროორგანიზმები იზრდებიან მყარ სუბსტრატზე მიმაგრებული. მყარ მდგომარეობაში დუღილი ხშირად იყენებს სოფლის მეურნეობის კომპოზიტურ და ჰეტეროგენულ პროდუქტებს ან აგროინდუსტრიის ქვეპროდუქტებს, როგორიცაა ბრინჯის ქერქი, ხორბლის ქატო, შაქრის ჭარხლის რბილობი, ხორბლისა და სიმინდის ფქვილი და ა.შ.აქედან გამომდინარე, სუბსტრატები უფრო იაფი და ხელმისაწვდომია.
უფრო მეტიც, ძაფისებრი სოკოები იდეალური მიკროორგანიზმებია მყარ მდგომარეობაში დუღილისთვის. ასევე, ბაქტერიები, საფუარი და სხვა სოკოები ასევე შეიძლება გაიზარდოს მყარ სუბსტრატებზე და მათი გამოყენება შესაძლებელია მყარ მდგომარეობაში დუღილის დროს.
სურათი 01: მყარი მდგომარეობის დუღილი
მყარ მდგომარეობაში დუღილის უპირატესობები
სხვა დუღილის პროცესების მსგავსად, მყარ მდგომარეობაში დუღილს ასევე აქვს მრავალი უპირატესობა, როგორც ქვემოთ მოცემულია.
- საშუალება არის მარტივი, ადვილად ხელმისაწვდომი და იაფი
- სუბსტრატებს ნაკლები წინასწარი დამუშავება სჭირდებათ თხევად მედიასთან შედარებით
- დაბინძურება შეზღუდულია, რადგან ტენიანობა დაბალია
- იძულებითი აერაცია ხშირად უფრო ადვილია
- გამარტივებული და მინიმუმამდე დაყვანილი პროცესი და ნარჩენების განადგურება
- მარტივი ფერმენტაციის მოწყობილობა
- მაღალი მოცულობითი პროდუქტიულობა
მიუხედავად იმისა, რომ მყარ მდგომარეობაში დუღილი ბევრ უპირატესობას იძლევა, მას ასევე აქვს რამდენიმე უარყოფითი მხარე, ისევე როგორც ქვემოთ ჩამოთვლილი.
მყარ მდგომარეობაში დუღილის უარყოფითი მხარეები
- დაბალმა ტენიანობამ შეიძლება შეზღუდოს მიკროორგანიზმების ზრდა
- მეტაბოლური სითბოს მოცილება პრობლემაა ფართომასშტაბიანი მყარი დუღილის დროს
- პროცესის პარამეტრების მონიტორინგის სირთულე
რა არის წყალქვეშა დუღილი?
ჩაძირული დუღილი არის დუღილის კიდევ ერთი მეთოდი, რომელსაც ვიყენებთ ფერმენტების ინდუსტრიულ წარმოებაში. გარდა ამისა, მას ესაჭიროება ფართომასშტაბიანი ასეპტიკური დუღილის ჭურჭელი, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს კონტროლირებადი გარემო, რომელიც შედგება ოპტიმალური ტემპერატურის, pH-ის, აგზნების ხარისხზე, ჟანგბადის კონცენტრაციისგან და ა.შ.მზარდი მიკროორგანიზმებისთვის. ჩაძირული დუღილი ხდება თხევად გარემოში, სადაც მიკროორგანიზმები იმყოფება. ამრიგად, წყლის შემცველობა მაღალია და მიკროორგანიზმების ზრდისთვის თხევად გარემოში იმყოფება ყველა საკვები ნივთიერება. რაც მთავარია, საკვები ნივთიერებები თანაბრად ხელმისაწვდომია მთელ გარემოში მიკროორგანიზმებისთვის წყალქვეშა დუღილის დროს. აგიტაცია ხელს უწყობს საკვები ნივთიერებებისა და მიკრობული უჯრედების თანაბარ განაწილებას.
სურათი 02: წყალქვეშა დუღილი
მყარ მდგომარეობაში დუღილის მსგავსად, წყალქვეშა ფერმენტაციას ასევე აქვს დადებითი და უარყოფითი მხარეები, როგორც ეს ქვემოთ არის აღნიშნული.
უპირატესობები
- პროცესის პარამეტრების გაზომვის სიმარტივე
- ნუტრიენტებისა და მიკროორგანიზმების თანაბარი განაწილება
- ზრდის პირობების კონტროლის უნარი
- მიკრობების ზრდისთვის წყლის მაღალი შემცველობის ხელმისაწვდომობა
მინუსები
- ძვირადღირებული მედიისა და ძვირადღირებული აღჭურვილობის გამოყენება
- რთული და ძვირადღირებული პროცესი და ნარჩენების განადგურების სირთულე
- ენერგიის მაღალი მოხმარება
რა მსგავსებაა მყარ მდგომარეობაში დუღილსა და წყალქვეშა ფერმენტაციას შორის?
- მყარ მდგომარეობაში დუღილი და წყალქვეშა დუღილი არის ორი სახის გავრცელებული ფერმენტაცია ფერმენტების წარმოებაში.
- უფრო მეტიც, მიკროორგანიზმები ახორციელებენ ორივე პროცესს.
რა განსხვავებაა მყარი მდგომარეობის დუღილსა და წყალქვეშა ფერმენტაციას შორის?
მიკრობები იზრდება მყარ ზედაპირზე მყარ მდგომარეობაში დუღილის დროს, ხოლო მიკრობები იზრდება თხევად გარემოში წყალქვეშა დუღილის დროს. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება მყარ მდგომარეობაში დუღილსა და ჩაძირულ ფერმენტაციას შორის.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებას მყარ მდგომარეობაში დუღილსა და წყალქვეშა ფერმენტაციას შორის.
რეზიუმე – მყარი მდგომარეობის დუღილი vs წყალქვეშა დუღილი
მყარ მდგომარეობაში დუღილი იყენებს მყარ სუბსტრატს მიკროორგანიზმების გასაზრდელად, ხოლო წყალქვეშა ფერმენტაცია იყენებს თხევად გარემოს მიკროორგანიზმების გასაშენებლად. ამრიგად, ეს არის მთავარი განსხვავება მყარი მდგომარეობის დუღილსა და ჩაძირულ ფერმენტაციას შორის. მყარ მდგომარეობაში დუღილი ხდება დაბალი ტენიანობის პირობებში, ხოლო წყალქვეშა დუღილი ხდება მაღალი წყლის შემცველობით.
