Differenza tra bioreattore e fermentatore

Il differenza principale tra il bioreattore e il fermentatore è quello il bioreattore è la nave che facilita vari tipi di reazioni biochimiche mentre il fermentatore è la nave che facilita la fermentazione. Pertanto, il fermentatore è un tipo di bioreattore. Inoltre, i bioreattori sono utilizzati nella produzione di medicinali, prodotti farmaceutici, anticorpi o vaccini mentre i fermentatori sono utilizzati per produrre acido lattico o etanolo.

Il bioreattore e il fermentatore sono due tipi di vasi che consentono il verificarsi di reazioni biochimiche fornendo le condizioni ottimali per le reazioni.

Aree chiave coperte

1. Cos'è un bioreattore
- Definizione, fatti, tipi
2. Cos'è un fermentatore
- Definizione, fatti, tipi
3. Quali sono le somiglianze tra il bioreattore e il fermentatore
- Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra il bioreattore e il fermentatore
- Confronto tra le principali differenze

Parole chiave

Reazioni biochimiche, bioreattore, fermentazione, fermentatore, vasi

Cos'è un bioreattore

Un bioreattore è un sistema chiuso utilizzato per l'elaborazione di una reazione biochimica. Supporta la crescita di cellule come i mammiferi o gli insetti in una coltura o la produzione di un metabolita secondario come prodotti farmaceutici, anticorpi o vaccini. Il fermentatore è un tipo di bioreattore che utilizza cellule fungine o batteriche per la fermentazione. Pertanto, a seconda dello scopo, i bioreattori possono essere classificati in due tipi; bioreattori a crescita sospesa, che producono metaboliti secondari, e bioreattori del biofilm, quali colture cellulari di processo.

Figura 1: bioreattore

I sei modelli di bioreattori sono bioreattori a serbatoio continuo, bioreattori a colonna di bolle, bioreattori a ponte aereo, bioreattori a letto fluido, bioreattori a letto impaccato e foto-bioreattori.

Cos'è un fermentatore

Il fermentatore è un tipo di bioreattore, che utilizza funghi o batteri per la fermentazione di etanolo o acido lattico. Quindi, un fermentatore opera in condizioni anaerobiche. Inoltre, il fermentatore è in grado di fornire le condizioni ottimali di crescita come la temperatura ai microrganismi.

Figura 2: fermentatore

In base al tipo di colture (come la coltura in batch o continua) utilizzate in un fermentatore, può essere classificata in tre come batch, fed-batch o continuous. Inoltre, in un fermentatore possono verificarsi due tipi di fermentazione: fermentazione superficiale da microrganismi in un mezzo solido e fermentazione sommersa da microrganismi in un mezzo liquido.

Somiglianze tra bioreattore e fermentatore

Il bioreattore e il fermentatore sono due tipi di vasi che facilitano uno specifico tipo di reazione biochimica.
La loro funzione principale è di fornire agitazione, aerazione, sterilità, regolazione di fattori come temperatura, pH, pressione, alimentazione di nutrienti, livello del liquido, ecc. E consentire il ritiro di cellule o il mezzo.
Queste navi sono generalmente cilindriche e composte da acciaio inossidabile.
Operano su larga scala.
Entrambi sono sistemi chiusi.

Differenza tra bioreattore e fermentatore

Definizione

Il bioreattore si riferisce a un apparato in cui viene eseguita una reazione biologica o un processo, in particolare su scala industriale, mentre il fermentatore si riferisce al contenitore in cui avviene la fermentazione.

Tipo di reazione biochimica

Il bioreattore consente qualsiasi tipo di reazioni biochimiche mentre il tipo di reazione biochimica facilitata dal fermentatore è la fermentazione.

Corrispondenza

Un bioreattore è un vaso che facilita una reazione biochimica mentre il fermentatore è un tipo di bioreattore.

Tipo di substrato

Vari tipi di substrati possono essere utilizzati in un bioreattore in base alla reazione desiderata mentre i composti contenenti glucosio o glucosio vengono utilizzati in un fermentatore.

microrganismi

I bioreattori possono usare microrganismi o sostanze biochimicamente attive come enzimi o catalizzatori mentre il fermentatore usa sempre microrganismi per effettuare la reazione.

Tipi di microrganismi

I bioreattori possono usare popolazioni di cellule di mammiferi o di insetti, mentre i fermentatori usano popolazioni di cellule fungine o batteriche.

Origine dei microrganismi

I microorganismi vengono introdotti nei bioreattori mentre i microorganismi nell'aria vengono utilizzati nei fermentatori.

Aerobico / anaerobico

I bioreattori possono usare condizioni aerobiche o anaerobiche mentre i fermentatori usano condizioni anaerobiche.

Altezza della nave

I vasi corti possono essere utilizzati per colture di cellule di mammifero, che migliorano la miscelazione mentre i vasi più alti vengono utilizzati per colture batteriche, che migliorano il trasferimento di massa di ossigeno.

Volume

Il volume del bioreattore può arrivare a diversi litri mentre il volume del fermentatore può arrivare a 2 L.

Agitazione RPM

Un regime di agitazione preferibile deve essere mantenuto in un bioreattore a causa della presenza di cellule prive di pareti cellulari, mentre un notevole RPM di agitazione può essere utilizzato in un fermentatore poiché sia i batteri che i funghi hanno pareti cellulari.

Tempo di raddoppio

Il tempo di raddoppiamento di un bioreattore è lungo (14, 17 o 24 ore) mentre il tempo di raddoppiamento di un fermentatore è di 20 minuti.

Scopo

I bioreattori possono essere utilizzati per produrre una massa cellulare o un particolare metabolita mentre i fermentatori sono utilizzati per produrre un metabolita.

metaboliti

I bioreattori possono produrre metaboliti secondari mentre i fermentatori possono produrre solo metaboliti primari.

Tipi di metaboliti

Inoltre, i bioreattori sono utilizzati nella produzione di farmaci, liquidi farmaceutici, anticorpi o vaccini mentre i fermentatori sono utilizzati per produrre acido lattico o etanolo.

Infezione virale

I bioreattori tendono ad essere infettati da virus mentre i fermentatori non sono generalmente infettati da virus.

Tipi di design

I bioreattori possono essere letti, letti fluidizzati, bioreattori IVFR o Airlift mentre i fermentatori possono essere batch, fed-batch o continui.

Conclusione

Un bioreattore è un dispositivo che facilita vari tipi di reazioni biochimiche mentre il fermentatore è un dispositivo che facilita la fermentazione. Il fermentatore è un tipo di bioreattore. I bioreattori possono essere utilizzati nella produzione di prodotti farmaceutici, vaccini o anticorpi mentre i fermentatori sono utilizzati nella produzione di etanolo e acido lattico. La principale differenza tra il bioreattore e il fermentatore è il tipo di reazione biochimica che svolgono.

Riferimento:

1. Garg, Manisha. "Fermentor (Bioreactor): storia, design e sua costruzione". Biology Discussion, 16 settembre 2016, disponibile qui
2. Rajatsingh. "Fermentatore". LinkedIn SlideShare, 6 maggio 2017, disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Real life bioreactor" di KVDP - Opera propria basata su: Bioreactor principle.svg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Biofermentor" per utente: Utkarshsingh.1992 - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

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