أنواع التخمرات
تقسم التخمرات بالاعتماد على المواد الاساس المستعملة الى:
1- تخمرات الحالة السائلة Liquid State Fermentation
2- تخمرات الحالة الصلبة Solid State Fermentation
1- تخمرات الحالة السائلة Liquid State Fermentation:
هي الأنظمة التي تتم فيها عمليات التخمر باستخدام الاوساط الزرعية الغذائية السائلة وتكون على نوعين :
1- الأنظمة المغلقة او مزارع الوجبة Batch culture
2- الأنظمة المفتوحة او المزارع المستمرة Continuous culture
1- الأنظمة المغلقة او مزارع الوجبة Batch culture
تتميز مزارع الوجبة باحتوائها على كمية محدودة من المواد الغذائية او الوسط الزرعي. اذ يضاف لها اللقاح في بداية عملية التخمر وتكون ظروف الانتاج متغيرة مثل تركيز المواد المغذية المحدد للنمو وقد يتغير الاس الهيدروجيني أثناء التخمر كذلك تكون المواد الايضية والنواتج العرضية في حالة ازدياد بمرور الزمن. أما بالنسبة للتهوية تزود للوسط في المخمرات ، أما على النطاق ألمختبري التي تستعمل الدوارق في عملية التخمر تتم التهوية عن طريق رج الوسط في الحاضنة الهزازة.
2- الأنظمة المفتوحة او المزارع المستمرة Continuous culture
تتميز الانظمة المفتوحة او المستمرة بكون مكونات النظام من الخلايا والوسط المغذي تدخل وتخرج من والى النظام باستمرار وتكون التفاعلات الايضية في حالة استقرار والتهوية مستمرة أما انواتج العرضية يمكن إزالتها بين الحين والأخر بحيث يكون الحجم ثابتا. ومن هذه الأنظمة:
1- Chemostate
يتم تنظيم المزارع اعتمادا على إضافة احد المواد الأساسية وبمعدلات محسوبة بوساطة المجسات.
2- Biostate
يتم تنظيم معدل دخول المواد المغذية وخروجها على أساس قياس بعض النواتج الايضية مثل انتاج ثاني اوكسيد الكاربون واستهلاك الأوكسجين.
3- Turbidostate
يتم التنظيم بالاعتماد على قياس الخلايا في الوسط الزرعي بطرق غير مباشرة إذ تربط الى الجهاز خلية ضوئية ويتم قياس العتمة وكلما ازدادت أعطى الجهاز إشارة لادخال كمية اكبر من الوسط الزرعي المعقم وإزالة كمية مساوية من وسط التخمر وإذا انخفض تركيز الخلايا يغلق المجرى لمنع خروج الخلايا كي تتكاثر ويزداد تركيزها.
يمكن إجراء بعض التحويرات على الأنظمة لزيادة كفاءتها مثلا:
1- إضافة المرشحات في مناطق معينة في وسط التخمر لتقليل خروج الخلايا وزيادة تركيزها في الوسط.
2- استعمال مزارع متعددة المراحل اذ يستعمل أكثر من مخمر ويمكن تطبيق ظروف تخمر مختلفة في الأوعية المختلفة مثلا وعاء المرحلة الأولى لتنمية الخلايا وتطبق فيها الظروف المثلى للنمو ثم ينقل وسط التخمر الى المرحلة الثانية في وعاء أخر لتطبيق ظروف الانتاج التي تكون عادة إنتاج المواد الايضية الثانوية.
|
تحديد مكونات الوسط الزرعي والسيطرة على الظروف البيئية المثلى للانتاج :
1- الوسط الزرعي
يجب ان يحتوي الوسط الزرعي على المواد المغذية الاساسية (مصادر الكاربون والنتروجين والفسفور ) التي تشجع نمو سلالات الاحياء المجهرية لتكوين المواد المطلوب انتاجها. ان من اهم المصادر الغذائية المستعملة في التخمرات الصناعية هي سكر الذرة و مولاس البنجر ومولاس قصب السكر والنشا والسليلوز التي تستعمل كمصدر للكاربون. اما مصدر النتروجين يستعمل فول الصويا وشراب نقيع الذرة. ومصدر الامونيا تستعمل املاح الامونيوم ومصدر الفسفور هو املاح الفوسفات فضلا عن ذلك يشكل الماء 70-90% من حجم الوسط.
يتم اختيار الوسط الزرعي لعملية تخمرية معينة على اسس اقتصادية وحيوية . تضاف الى الاوساط الزرعية الخام في بعض التخمرات تراكيز مناسبة من العناصر الثقيلة لغرض تحقيق نمو وانتاج جيد كما في انتاج فيتامين B12 اذ يضاف الكوبلت الى وسط الانتاج.
يجري التعقيم بطريقة التعقيم بالدفعة Batch sterilization وذلك عن طريق ادخال بخار الماء الى المخمر المحتوي على الوسط الزرعي بعد الاخذ بنظر الاعتبار حجم الماء الناتج من تكاثف بخار الماء عند حساب تراكيز مكونات الوسط الزرعي. او عن طريق تدوير بخار الماء خلال انابيب ملتوية مغمورة في الوسط الزرعي او خلال فجوة تحيط بالمخمرمن الخارج.
المادة المعروضة اعلاه هي مدخل الى المحاضرة المرفوعة بواسطة استاذ(ة) المادة . وقد تبدو لك غير متكاملة . حيث يضع استاذ المادة في بعض الاحيان فقط الجزء الاول من المحاضرة من اجل الاطلاع على ما ستقوم بتحميله لاحقا . في نظام التعليم الالكتروني نوفر هذه الخدمة لكي نبقيك على اطلاع حول محتوى الملف الذي ستقوم بتحميله .