PROBLEMS ASSOCIATED WITH FERMENTATI

PROBLEMS ASSOCIATED WITH FERMENTATION AND RECOVERY
The microbial fermentation process has become an integral part of the recent
advances in genetic engineering and biotechnology. Most of the fermentation processes
are complex processes that involve multiple substrate, gas-liquid mass transfer, and
sometimes nowNewtonian broth rheology. The final desired product concentration in
the aqueous medium can vary over a wide range. Some of the organic acid fermentations
such as citric acid and glutamic acid, a concentration of 100 grams per liter or
above can be achieved. On the other hand, some more complex macromolecular
product fermentations, such as vitamin B,, and human insulin, a concentration of 1 gram per liter or less is satisfactory because these products command premium prices.
As shown in FIGURE 1,the fermentation product cost is more or less dictated by the
final product concentration in the fermentation broth. It is always desirable to increase
the final product concentration in the fermentation broth. The primary causes of the
dilute nature of the fermentation end product are that the product itself can stop its
own synthesis (product regulation) and product degradation in the fermenting broth.
Even though these effects that occur at high product concentration are known,
approaches for major improvement have been primarily limited to genetic manipulation.
By means of random mutation and selection, strains tolerant to a high concentration
of product may be selected to avoid such problems.
Isolation of microbial products produced by fermentation is a specialized field
because of the unique character of the fermentation broth from which the products are
synthesized. The complexity of the heterogenous mixture of soluble and insoluble
materials is required to maintain or improve the fermentation, but it also causes
problems for the separation scientists and engineers. Although not always, the product
usually is present in a relatively low concentration compared to the concentration of
other materials present. The desired product is also prone to degradation by extremes
of temperature and pH. Most important of all, the product must be protected from
both enzymatic/microbial and chemical degradations. Depending on whether the
fermentation product is intracellular or extracellular, the sequence of recovery and
purification steps is shown in FIGURE 2. The extraction efficiency of a product recovery
and purification scheme is dictated not only by the final fermentation product
concentration but also by the number of steps required to achieve the specified product
purity that, in turn, is dictated by the market demand. Increasing the number of steps
in the isolation of microbial product from the fermentation broth will increase the product purity, but it also decreases the overall extraction efficiency (FIG. 3). The
initial isolation steps such as cell removal and volume reduction generally cause a more
drastic drop in the overall extraction efficiency as depicted in FIGURE

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการหมักและการกู้คืนกระบวนการหมักจุลินทรีย์ได้กลายเป็น ส่วนหนึ่งของการล่าความก้าวหน้าในเทคโนโลยีชีวภาพและพันธุวิศวกรรม ส่วนใหญ่ของกระบวนการหมักมีกระบวนการที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับหลายพื้นผิว การถ่ายโอนมวลของก๊าซและของเหลว และบางครั้ง nowNewtonian เงินและรีโอโลยี ความเข้มข้นในผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่ต้องการสื่อสารละลายสามารถช่วงกว้างแตกต่างกันไป บางส่วนของการหมักแหนมกรดอินทรีย์เช่นกรดลูตา ความเข้มข้น 100 กรัมต่อลิตร หรือข้างต้นสามารถทำ ในทางกลับกัน ยิ่งซับซ้อน macromolecularผลิตภัณฑ์หมักแหนม เช่นวิตามินบีและอินซูลินของมนุษย์ ความเข้มข้น 1 กรัม ต่อลิตร หรือน้อยกว่าน่าพอใจเนื่องจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้สั่งพรีเมี่ยมราคาดังแสดงในรูปที่ 1 ต้นทุนผลิตภัณฑ์หมักน้อยบอกด้วยผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่ความเข้มข้นในน้ำซุปหมัก ก็มักจะต้องการเพิ่มความเข้มข้นผลิตภัณฑ์สุดท้ายในซุปหมัก สาเหตุของการลักษณะของผลิตภัณฑ์สุดท้ายหมักเจือจางสามารถหยุดผลิตภัณฑ์ตัวเองของมันการสังเคราะห์เอง (กฎระเบียบผลิตภัณฑ์) และผลิตภัณฑ์ย่อยสลายในน้ำซุปหมักแม้ว่าผลกระทบเหล่านี้ที่เกิดขึ้นที่ความเข้มข้นสูงเป็นที่รู้จักวิธีการปรับปรุงที่สำคัญมีจำกัดเป็นหลักการจัดการทางพันธุกรรมโดยการกลายพันธุ์แบบสุ่มและเลือก สายพันธุ์ทนต่อความเข้มข้นสูงของผลิตภัณฑ์อาจเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าวแยกผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ที่ผลิต โดยการหมักเป็นฟิลด์เฉพาะเนื่องจากน้ำซุปหมักซึ่งผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเฉพาะสังเคราะห์ ความซับซ้อนของ heterogenous ผสมละลายน้ำ และไม่ละลายน้ำวัสดุจะต้องรักษา หรือปรับปรุงหมัก แต่มันยังทำให้ปัญหาสำหรับแยกนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร แม้ไม่เสมอ ผลิตภัณฑ์มักจะอยู่ในความเข้มข้นค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับความเข้มข้นของวัสดุอื่น ๆ อยู่ ผลิตภัณฑ์ต้องการมีแนวโน้มที่จะเสื่อมสภาพโดยสุดขั้วของอุณหภูมิและค่า pH สำคัญที่สุดของทั้งหมด ผลิตภัณฑ์ต้องได้รับการป้องกันจากdegradations ทั้ง จุลินทรีย์เอนไซม์ และสารเคมี ขึ้นอยู่กับว่าการผลิตภัณฑ์หมักคือภายในเซลล์ หรือ สาร ลำดับของการกู้คืน และขั้นตอนการฟอกจะแสดงในรูปที่ 2 ประสิทธิภาพการสกัดของการกู้คืนผลิตภัณฑ์และนำโครงร่างการทำให้บริสุทธิ์ โดยผลิตภัณฑ์สุดท้ายหมักไม่เพียงความเข้มข้นแต่ ด้วยจำนวนของขั้นตอนจำเป็นเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ระบุความบริสุทธิ์ที่ ในทางกลับกัน เป็นตามความต้องการของตลาด เพิ่มจำนวนของขั้นตอนในการแยกผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์จากการหมักของ น้ำซุปจะเพิ่มความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ แต่มันยังลดประสิทธิภาพการสกัดโดยรวม (3 รูป) การขั้นตอนการแยกเริ่มต้นเช่นลดปริมาณและกำจัดเซลล์ทั่วไปทำให้มากขึ้นลดลงอย่างมากในประสิทธิภาพการสกัดโดยรวมตามที่แสดงในรูป

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการหมักและการกู้คืน
กระบวนการหมักจุลินทรีย์ได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของที่ผ่านมา
ความก้าวหน้าในทางพันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพ ส่วนใหญ่ของกระบวนการหมัก
เป็นกระบวนการที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับสารตั้งต้นหลายถ่ายเทมวลก๊าซธรรมชาติเหลวและ
บางครั้ง nowNewtonian ไหลน้ำซุป ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการสุดท้ายใน
กลางน้ำอาจแตกต่างกันในช่วงที่กว้าง บางส่วนของกระบวนการหมักกรดอินทรีย์
เช่นกรดซิตริกและกรดกลูตามิก, ความเข้มข้น 100 กรัมต่อลิตรหรือ
ข้างต้นสามารถทำได้ ในทางกลับกันบางโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น
กระบวนการหมักผลิตภัณฑ์เช่นวิตามินบี ,, และอินซูลินของมนุษย์, ความเข้มข้นของ 1 กรัมต่อลิตรหรือน้อยกว่าเป็นที่น่าพอใจเพราะผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีราคาพรีเมี่ยม.
ดังแสดงในรูปที่ 1 ต้นทุนผลิตภัณฑ์หมัก จะมากหรือน้อย dictated โดย
ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์สุดท้ายในน้ำซุปหมัก มันก็มักจะเป็นที่น่าพอใจที่จะเพิ่ม
ความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายในน้ำซุปหมัก สาเหตุหลักของ
ธรรมชาติเจือจางของสินค้าที่สิ้นสุดการหมักที่ผลิตภัณฑ์ที่ตัวเองสามารถที่จะหยุดมัน
สังเคราะห์เอง (การควบคุมผลิตภัณฑ์) และความเสื่อมโทรมของผลิตภัณฑ์ในน้ำซุปหมัก.
แม้ว่าผลกระทบเหล่านี้ที่เกิดขึ้นในความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์สูงเป็นที่รู้จัก
แนวทางการสำคัญ การปรับปรุงที่ได้รับส่วนใหญ่ใช้วิธีการจัดการทางพันธุกรรม.
โดยวิธีการของการกลายพันธุ์แบบสุ่มและการเลือกสายพันธุ์ที่ทนทานต่อความเข้มข้นสูง
ของผลิตภัณฑ์อาจจะเลือกที่จะหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าว.
การแยกของผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์ที่ผลิตโดยการหมักเป็นเขตพิเศษ
เพราะของตัวละครที่เป็นเอกลักษณ์ของ น้ำซุปหมักจากการที่ผลิตภัณฑ์ที่มีการ
สังเคราะห์ ความซับซ้อนของส่วนผสม heterogenous ของที่ละลายน้ำและไม่ละลายน้ำ
วัสดุที่จำเป็นในการรักษาหรือปรับปรุงการหมัก แต่มันยังทำให้เกิด
ปัญหาสำหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรแยก แม้ว่าจะไม่ได้เสมอผลิตภัณฑ์ที่
มักจะอยู่ในความเข้มข้นที่ค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับความเข้มข้นของ
วัสดุอื่น ๆ ในปัจจุบัน สินค้าที่ต้องการนอกจากนี้ยังมีแนวโน้มที่จะย่อยสลายโดยสุดขั้ว
ของอุณหภูมิและพีเอช ที่สำคัญที่สุดของทุกผลิตภัณฑ์จะต้องได้รับการคุ้มครองจาก
ทั้งเอนไซม์ / จุลินทรีย์และการเสื่อมลงของสารเคมี ขึ้นอยู่กับว่า
สินค้าหมักเซลล์หรือ extracellular ลำดับของการกู้คืนและ
การทำให้บริสุทธิ์ตามขั้นตอนที่แสดงในรูปที่ 2 ประสิทธิภาพการสกัดของการกู้คืนสินค้า
และการทำให้บริสุทธิ์โครงการเป็น dictated โดยไม่เพียง แต่ผลิตภัณฑ์หมักสุดท้าย
เข้มข้น แต่ยังตามจำนวน ขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุผลิตภัณฑ์ที่ระบุ
ความบริสุทธิ์ว่าในที่สุดก็เป็นไปตามความต้องการของตลาด การเพิ่มจำนวนของขั้นตอน
ในการแยกของผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์จากน้ำหมักจะเพิ่มความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ แต่ก็ยังลดประสิทธิภาพการสกัดโดยรวม (รูปที่. 3)
ขั้นตอนการแยกเริ่มต้นเช่นการกำจัดเซลล์และการลดปริมาตรโดยทั่วไปทำให้เกิดขึ้น
รุนแรงลงในประสิทธิภาพการสกัดโดยรวมที่ปรากฎในรูป

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการหมัก และการกู้คืนกระบวนการหมักจุลินทรีย์ได้กลายเป็น ส่วนหนึ่งของล่าสุดความก้าวหน้าทางพันธุวิศวกรรมและเทคโนโลยีชีวภาพ ที่สุดของกระบวนการหมักมีกระบวนการที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับหลายพื้นผิว การถ่ายโอนมวลก๊าซของเหลวและบางครั้ง nownewtonian ซุปรีโอโลยี . สุดท้ายของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการกลางน้ำ สามารถแตกต่างกันไปในช่วงกว้าง บางส่วนของ fermentations กรดอินทรีย์เช่นกรดซิตริกและกรดกลูตามิคเข้มข้น 100 กรัมต่อลิตรหรือข้างต้นได้ บนมืออื่น ๆที่ซับซ้อนมากขึ้น macromolecularfermentations ผลิตภัณฑ์ เช่น วิตามินบี และอินซูลินมนุษย์ ความเข้มข้น 1 กรัมต่อลิตร หรือน้อยกว่าที่น่าพอใจ เพราะผลิตภัณฑ์เหล่านี้สั่งราคาพรีเมี่ยมดังแสดงในรูปที่ 1 ผลิตภัณฑ์ต้นทุนการหมักจะมากหรือน้อย dictated โดยความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์สุดท้ายในน้ำหมัก . มันเป็นเสมอที่พึงปรารถนาที่จะเพิ่มความเข้มข้นของผลิตภัณฑ์สุดท้ายในน้ำหมัก . สาเหตุหลักของเจือธรรมชาติของการหมักผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่ผลิตภัณฑ์ที่ตัวเองสามารถหยุดของการสังเคราะห์เอง ( ระเบียบผลิตภัณฑ์ ) และการย่อยสลายของผลิตภัณฑ์ในการหมักน้ำซุปแม้ว่าเหล่านี้ผลที่เกิดขึ้น ที่ความเข้มข้นสูงมีผลิตภัณฑ์เป็นที่รู้จักแนวทางการปรับปรุงที่สำคัญได้เป็นพันธุกรรมจำกัด เชิดโดยวิธีการของการกลายพันธุ์แบบสุ่มและการคัดเลือกสายพันธุ์ใจกว้างเพื่อความเข้มข้นสูงของผลิตภัณฑ์ที่อาจจะถูกเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาดังกล่าวการแยกจุลินทรีย์ของผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยการหมักเป็นเขตพิเศษเนื่องจากลักษณะเฉพาะของน้ำหมักจากที่ผลิตภัณฑ์สังเคราะห์ . ความซับซ้อนของกลุ่มที่ไม่ละลายน้ำและส่วนผสมของวัสดุจำเป็นเพื่อรักษาหรือปรับปรุงการหมัก แต่มันยังเป็นสาเหตุให้ปัญหาการแยกนักวิทยาศาสตร์และวิศวกร แม้ว่าจะไม่เสมอ ผลิตภัณฑ์มักจะอยู่ในระดับค่อนข้างต่ำ เมื่อเทียบกับความเข้มข้นของปัจจุบัน วัสดุอื่น ๆ สินค้าที่ต้องการยังมีแนวโน้มที่จะลดลงโดยสุดขั้วของอุณหภูมิและ pH ที่สำคัญที่สุดของทุกผลิตภัณฑ์จะต้องได้รับการคุ้มครองจากทั้งเอนไซม์ / ทางเคมีและจุลินทรีย์ degradations . ขึ้นอยู่กับว่าผลิตภัณฑ์หมัก เป็นภายในหรือภายนอก , ลำดับของการกู้คืนและขั้นตอนผลิตที่แสดงในรูปที่ 2 ประสิทธิภาพการสกัดผลิตภัณฑ์การกู้คืนโครงการบำบัดน้ำเสียและเป็น dictated โดยการหมักไม่เพียง แต่ผลิตภัณฑ์สุดท้ายสมาธิ แต่ยังหมายเลขของขั้นตอนที่จำเป็นเพื่อให้บรรลุผลิตภัณฑ์ที่ระบุความบริสุทธิ์ที่ในการเปิดเป็น dictated โดยตลาด การเพิ่มจำนวนของขั้นตอนในการแยกผลิตภัณฑ์จุลินทรีย์จากน้ำหมักจะเพิ่มความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์ แต่ยังลดประสิทธิภาพในการสกัดโดยรวม ( รูปที่ 3 ) ที่ขั้นตอนการคัดเลือกเบื้องต้น เช่น การกำจัดเซลล์และลดระดับเสียงโดยทั่วไปให้มากขึ้นลดลงอย่างมากในการสกัดโดยรวมตามที่ปรากฎในรูป