Batch-Fermentation

Die Batch-Fermentation, auch Batch-Kultur genannt, ist eine gängige Batch-Fermentationsmethode in der Fermentationsindustrie, bei der eine tiefe Batch-Fermentation in einem einzigen Tank zum Einsatz kommt. Jeder Batch-Fermentationsprozess durchläuft eine Beimpfung, Wachstum und Vermehrung sowie eine Alterung der Bakterien und beendet dann die Fermentation, wodurch letztendlich das Produkt extrahiert wird. Dieser Prozess wird durch bestimmte Kulturmediumbedingungen gesteuert, und Mikroorganismen durchlaufen von der Geburt bis zum Tod eine Reihe von Veränderungsstadien. In jedem Stadium der Veränderung werden sie durch die Eigenschaften der Bakterien selbst eingeschränkt und auch durch die Umgebung beeinflusst. Nur wenn wir diese Reihe von Veränderungen richtig verstehen und beherrschen, können wir die Fermentationsproduktion kontrollieren.
Die Merkmale der Batch-Fermentation bestehen darin, dass sich die Umgebung, in der sich Mikroorganismen befinden, ständig ändert und eine kleine Anzahl von Fermentationsproduktionsvarianten durchgeführt werden kann. Im Falle einer Kontamination durch verschiedene Bakterien kann der Vorgang problemlos abgebrochen werden. Wenn sich die Betriebsbedingungen ändern oder neue Produkte hergestellt werden müssen, können Fermentationsstrategien leicht geändert werden und die Anforderungen an die Rohstoffzusammensetzung sind relativ umfangreich.
Der mikrobielle Wachstumsprozess in der Batch-Kultur kann in vier Phasen unterteilt werden: Stagnationsphase (oder Anpassungsphase), logarithmische Phase (Wachstumsphase), stabile Phase und Zerfallsphase. Für die Untersuchung des Zellstoffwechsels und der Genetik sollten logarithmische Phasenzellen mit dem stärksten Wachstum verwendet werden. Bei der Produktion in der Fermentationsindustrie sollten die verwendeten Samen in der logarithmischen Phase vorliegen. Wenn sie in das frische Kulturmedium des Gärtanks eingeimpft werden, gibt es nahezu keine Stagnationsphase, wodurch in kurzer Zeit eine große Anzahl kräftig wachsender Bakterienkörper entstehen kann, was sich positiv auf die Verkürzung des Produktionszyklus auswirkt. In Forschung und Produktion ist es häufig notwendig, die logarithmische Wachstumsphase von Zellen zu verlängern.