Fermantasyon

Canlı bir organizma tarafından karmaşık kimyasalların daha basit kimyasallara parçalanması olayıdır.
Örneğin şekerlerin mayalar tarafından Karbondioksit ve Alkole parçalanması.
Fermentörler ise Fermantasyonun gerçekleştiği biyoreaktörlerdir. Bir gıda mühendisinin ‘Fermantasyon’ denilince ilk aklına gelen etanol ve alkollü içeceklerdir. Fakat mikroorganizma ve substrat türüne, ortamın koşullarına bağlı olarak; enzimler, bazı kimyasallar, mikrobiyel biyokütle, mikrobiyel metabolit üretimide Fermantasyon ürünleri olarak sayılabilir.

Fermantasyon Yöntemleri

Biyoteknolojide fermantasyonlar kesikli (batch), kesikli beslemeli (fed-batch) veya sürekli (continous) yöntemlerle yürütülmektedir.

Kesikli Fermantasyon

Kesikli fermantörler kapalı sistemler olarak düşünülebilir.
Kesikli sistemlerde fermantasyon ortamı hazırlanır ve mikroorganizma aşılanır.
Sistemin pH, sıcaklık ve diğer değerleri ayarlandıktan sonra ortama yeni substrat veya mikroorganizma ilavesi olmaz.
Fermantasyon, ortamdaki besin elementleri tükeninceye kadar veya çevresel koşullarda gözlemlenen değişikliklere göre sonlandırılır.

Kesikli Beslemeli (Fed-Batch) Fermantasyon

Kesikli beslemeli fermantörler kesikli ve sürekli sistemlerin avantajlarını beraberce taşıdığı için endüstride yaygın olarak kullanılırlar.
Proses başlangıçta kesikli olarak başlar. Besin elementleri tükenmeye başlayınca substrat, fermantasyon sırasında çeşitli zamanlarda azar azar ortama ilave edilir.

Sürekli (Continuous) Fermantasyon

Bu sistemde steril besin biyoreaktöre ilave edilirken, eşit miktarda ürün ve onunla birlikte mikroorganizma sistemden alınır.
Ürünün alımı sırasında kaybedilen mikroorganizmalar, reaktördeki hücre bölünmesiyle dengelenir.
Sürekli fermantasyon yönteminde iki temel uygulama vardır. Homojen karışımın sağlandığı biyoreaktörler ve tapa akışlı reaktörler.

Tasarımda Dikkat Edilmesi Gereken Hususlar

Endüstriyel fermantasyonlarda temel konu maliyetlerin minimuma, ürün veriminin maksimuma çıkarılmasıdır
Fermantasyon Yöntemi
Mikroorganizma
Oksijen gereksinimi, sparger tipi
pH, sıcaklık kontrolleri
Karıştırma (agitation), karıştırıcının çeşidi ve ölçüleri
Soğutma/ısıtma

…