مفاعل حيوي مقابل التخمير
المحتوى
التخمير هو عملية كانت معروفة للبشر في وقت مبكر جدا بالمقارنة مع المفاعل الحيوي. يقول التاريخ أنه منذ آلاف السنين ، كانت البشرية تدرك جيدًا عملية التخمير. تم إجراء الدراسات العلمية لأول مرة في عام 1850 من قبل العالم الفرنسي الشهير لويس باستور أثناء دراسة تشكيل حمض اللبنيك. تتصدر أهمية المخمرات والمفاعلات الحيوية في الأعلى لأن كلا الجهازين يؤديان أنشطة الكائنات الحية. طريقة التخمير كانت تستخدم في الغالب لإنتاج المشروبات الكحولية التي تختمر خاصة في الأوقات السابقة. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام التخمير لاستخدامات أكثر إنتاجية. إن استخدام المفاعلات الحيوية له مجال أكبر مقارنة بالمخمرات حيث أن المفاعلات الحيوية تؤدي عملية التصميم والبناء كذلك. يتم إعطاء الأنظمة التي يتم استخدامها للغرض الرئيسي لتعزيز نمو وصيانة عدد من الخلايا البكتيرية أو الفطرية في وضع تسيطر عليها من قبل التخمير. في المقابل ، فإن نظام المفاعلات الحيوية هو المسؤول عن نمو وصيانة خلايا الثدييات والحشرات فقط. على الرغم من هذا الاختلاف الكبير ، ستجد تباينات أكثر بروزًا بين دوافع المخمرات والمفاعل الحيوي في عملية التعقيم بشكل خاص. عندما تقوم بفحص جهاز تخمير بالتفصيل ، ستأتي لتعرف أنه يجب تعقيمه بالكامل للحصول على النتائج المرجوة ، ولكن من ناحية أخرى ، فإن تصميم مفاعل حيوي محدد بطبيعته مما يؤدي إلى تعقيمه بدون تعبئة.
المحتويات: الفرق بين مفاعل حيوي و تخمير
- ما هو مفاعل حيوي؟
- ما هو التخمير؟
- الاختلافات الرئيسية
ما هو مفاعل حيوي؟
إن الوعاء الذي يوفر لك وسيلة للقيام بعملية كيميائية تشمل الكائنات الحية أو المواد الفعالة كيميائيا والتي مشتقة من هذه الكائنات يسمى المفاعل الحيوي. شكل معظم المفاعلات الحيوية أسطواني يمكن الحصول عليه بأحجام مختلفة تبدأ من بعض اللترات وحتى متر مكعب. المواد الأكثر استخداما لإنتاج مفاعل حيوي هو الفولاذ المقاوم للصدأ. يمكنك القول أن المفاعل الحيوي يعتبر عملية واسعة النطاق حيث يمكن الوصول إلى الحجم أو السعة لعدة لترات. يُشار إلى مصطلح المفاعل الحيوي على أي جهاز أو نظام مُصنَّع أو مُبرمَج هدفه الرئيسي هو دعم بيئة نشطة بيولوجيا بسهولة وفعالية. إذا كنت ترغب في نمو خلايا أو أنسجة في خداع ثقافة الخلية ، فإن استخدام مفاعل حيوي هو الطريقة الأنسب لك في هذا المرجع. يمكن ملاحظة استخدام المفاعلات الحيوية في هندسة الأنسجة والهندسة الكيميائية الحيوية.
ما هو التخمير؟
يُعرف الجهاز الذي يمكنه تنفيذ عملية التخمير باسم التخمير. عملية الأيض التي يحدث فيها التحويل من السكر إلى الأحماض أو الغازات أو الكحول تسمى التخمير. يتم إجراء التخمير في الخميرة والبكتيريا بالإضافة إلى خلايا العضلات المتعطشة للأكسجين. مدة التخمير لها نطاق واسع جدًا لأن عملية التخمير مثالية للنمو الأكبر للكائنات الحية الدقيقة في وسط النمو أيضًا. في لغة العلوم ، يتم إعطاء التخمير اسمًا منفصلًا لعلم zymology. جهاز التخمير صغير إلى حد ما لأنه يتراوح فقط بين 2 لتر. من أجل إجراء عملية التخمير ، يجب أن تنتج بيئة لا يوجد فيها الأكسجين. في العصور القديمة ، يُقال إن التخمير هو الطريقة المثالية لإنتاج الكحول حيث يتم تخمير الحبوب والفواكه لتشكيل الجعة والنبيذ. ولكن في الوقت الحاضر ، من وجهة النظر العلمية ، يمكن تأكيد عملية الأيض التخمر في حالة عندما يطلق هذا الإجراء الطاقة من السكر أو الجزيئات العضوية الأخرى مع عدم وجود الأكسجين أو نظام نقل الإلكترون. في هذه الطريقة ، يتم استخدام جزيء عضوي باعتباره متقبل الإلكترون النهائي ويسمى الجهاز الذي يمكن أن يؤدي هذه الوظيفة بالتخمير.
الاختلافات الرئيسية
- في المفاعل الحيوي ، يتم استهداف نمو والحفاظ على خلايا الثدييات والحشرات. هذه العملية بطيئة نسبيًا وتستغرق وقتًا طويلاً حيث تتطلب مدة زمنية تصل إلى 24 ساعة ، بينما في المخمرة ، يتم الاحتفاظ بمجموعة من الخلايا البكتيرية أو الفطرية لأغراض النمو والتجهيز. في أقل من 3 دقائق ، تم الانتهاء من هذه العملية.
- تحتاج العمليات التي يتم إجراؤها تحت رأس المفاعل الحيوي إلى انخفاض الأكسجين في حين أن الخلايا البكتيرية لديها طلب مرتفع للغاية على الأكسجين والذي يتم تحت رأس التخمير.
- لن تجد أبدًا أي تهديد فيروسي أثناء أداء المهام بمساعدة مخمر. على الجانب الآخر ، قد يسبب مفاعل حيوي خيط فيروسي.
- في الغالب ، يكون حجم المفاعل الحيوي أكبر من حجم المفاعل.
