Perbedaan Kunci - Batch vs Budaya Berkelanjutan
 

Mikroorganisme seperti bakteri dan jamur sangat bermanfaat bagi berbagai jenis industri. Untuk penggunaan industri, mikroorganisme harus ditumbuhkan dalam skala besar selama proses fermentasi untuk mengekstrak produk yang diperlukan yang dihasilkan dari metabolisme mikroba. Alat khusus yang disebut fermentor industri digunakan untuk mengolah dan memelihara biomassa mikroba. Ini adalah wadah besar yang dirancang untuk menyediakan ruang dan kebutuhan yang diperlukan untuk pertumbuhan dan metabolisme mikroba. Ada dua jenis kultur fermentasi industri yang biasa diadopsi di industri yang disebut kultur batch dan kultur kontinu. Perbedaan utama antara kultur batch dan kultur berkelanjutan adalah bahwa kultur batch adalah teknik yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme di bawah ketersediaan nutrisi terbatas dalam sistem tertutup sedangkan kultur berkelanjutan adalah teknik yang digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme di bawah pasokan nutrisi yang optimal dan berkelanjutan dalam sistem terbuka di industri.

ISI
1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Budaya Batch
3. Apa itu Budaya Berkelanjutan
4. Perbandingan Berdampingan – Batch vs Budaya Berkelanjutan
5. Ringkasan

Apa itu Budaya Batch?

Kultur batch adalah teknik yang menumbuhkan mikroorganisme dalam sistem tertutup di mana sejumlah kecil nutrisi dipasok di awal. Ini adalah teknik yang paling umum diadopsi dalam industri untuk membuat produk yang berguna menggunakan mikroorganisme seperti bakteri dan jamur. Mikroba yang tumbuh di fermentor memfermentasi nutrisi. Fermentasi adalah proses penguraian karbohidrat menjadi alkohol dan asam oleh mikroorganisme dalam kondisi anoxic. Dalam teknik kultur batch, nutrisi disediakan di 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 yang disediakan dan kondisi lainnya. Seiring waktu, nutrisi menjadi terbatas dan kondisi lingkungan berubah di dalam fermentor. 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. Fermentor dicuci dan disterilkan sebelum digunakan untuk kultur batch lainnya.

Keistimewaan teknik kultur batch adalah, ini dijalankan dengan nutrisi dalam jumlah terbatas dan untuk jangka waktu tertentu. Pengaturan fermentor mudah dibuat dan ditangani. Kondisi lingkungan di dalam fermentor bervariasi dengan waktu. Namun, suhu yang diperlukan, kondisi pH, pengadukan, tekanan, dll. dijaga dengan baik untuk mencapai pembentukan produk yang berhasil.

Teknik kultur batch banyak digunakan untuk pemurnian metabolit sekunder seperti antibiotik , pigmen, dll. Teknik ini tidak cocok untuk produksi metabolit primer dan produk yang berhubungan dengan pertumbuhan.

Gambar 01: Budaya Batch

Apa itu Budaya Berkelanjutan?

Kultur berkelanjutan adalah teknik lain yang menumbuhkan mikroorganisme yang bermanfaat. Hal ini bertujuan untuk mempertahankan kultur 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 optimal. 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 metabolisme terus diekstraksi dari ujung chemostat yang lain untuk menjaga volume kultur pada tingkat yang konstan.

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

Gambar 02: Kultur Berkelanjutan di Chemostat

Apa perbedaan antara Batch dan Budaya Berkelanjutan?

Ringkasan – Batch vs Budaya Berkelanjutan

Kultur batch dan kultur kontinu adalah dua jenis teknik yang digunakan untuk membudidayakan mikroorganisme dalam skala besar untuk keperluan industri dan lainnya. Dalam kultur batch, mikroorganisme diberikan nutrisi di awal dan tumbuh. Ketika mikroba memanfaatkan nutrisi yang tersedia, nutrisi menjadi terbatas setelah jangka waktu tertentu. Mikroorganisme tumbuh melalui fase lag, log, stasioner dan kematian. Proses fermentasi dilakukan secara batch dalam teknik kultur batch. Setelah setiap batch, fermentor dibersihkan dan digunakan baru untuk batch berikutnya. Dalam kultur berkelanjutan, mikroorganisme diberikan nutrisi segar dalam kadar yang memadai secara terus-menerus untuk selalu mempertahankan mikroba pada fase log untuk mengekstrak metabolit primer mikroorganisme. Volume kultur kontinu dipertahankan pada nilai konstan dengan menambahkan nutrisi segar dan mengeluarkan produk pada tingkat yang sama tanpa menghentikan proses. Kultur batch membutuhkan fermentor tertutup yang relatif besar sedangkan kultur kontinu membutuhkan fermentor terbuka kecil. Inilah perbedaan antara kultur batch dan kultur berkelanjutan.

Referensi
1. Dionysis I. Foustoukos. “Sistem Kultur Berkelanjutan untuk Menilai Aktivitas Mikroba di Piezosfer.” Mikrobiologi Terapan dan Lingkungan. Np, 01 Okt 2015. Web. 13 Mei 2017
2. Edward Robertson -. “Pertumbuhan Bakteri: Batch vs Berkelanjutan.” Biogest. Np, dan Web. 13 Mei 2017. <http://www.baccelerator.co.uk/batch.asp>.

Gambar Courtesy:
1. "Diagram Kapal Chemostat" Oleh CGraham2332 - Karya sendiri (CC BY-SA 4.0) melalui Commons Wikimedia
2. "Tangki Fermentasi Kecil" oleh Glyn Baker (CC BY-SA 2.0) melalui Geograph.UK

Posting terkait:

Perbedaan Antara Transduksi Umum dan Khusus