Sự khác biệt chính giữa quy trình xử lý sinh học đầu nguồn và hạ nguồn là quy trình xử lý sinh học ngược dòng bao gồm sàng lọc và xác định vi sinh vật, chuẩn bị môi trường, nhân lên vi sinh bên trong lò phản ứng sinh học và ủ, trong khi quá trình xử lý sinh học hạ nguồn bao gồm chiết xuất, tinh chế và đóng gói sản phẩm từ quá trình lên men.
Quy trình sinh học sử dụng các sinh vật sống, đặc biệt là vi sinh vật như vi khuẩn và nấm, để tạo ra các sản phẩm sinh học có giá trị quan trọng về mặt công nghiệp hoặc y tế. Các sản phẩm sinh học như vậy bao gồm kháng sinh, vitamin, hormone, enzym và axit hữu cơ. Hầu hết các quá trình xử lý sinh học được sử dụng bên trong một lò phản ứng sinh học. Lên men là thuật ngữ thường được sử dụng để chỉ một quy trình sinh học được thực hiện bên trong lò phản ứng sinh học. Quá trình lên men có thể được chia thành hai quá trình / giai đoạn chính là xử lý thượng nguồn và xử lý hạ nguồn. Toàn bộ quy trình cho đến khi chiết xuất sản phẩm từ lò phản ứng sinh học thuộc quy trình ngược dòng, trong khi các bước như chiết xuất, tinh chế, kiểm tra chất lượng và đóng gói, v.v., được thực hiện sau quá trình lên men, thuộc quy trình hạ nguồn.
Xử lý sinh học ngược dòng là gì?
Quy trình ngược dòng là một trong hai phần chính của quy trình sinh học. Nó bao gồm các bước ban đầu của một quá trình lên men. Việc chuẩn bị vi sinh vật là bước đầu tiên của quá trình xử lý sinh học ngược dòng. Các vi sinh vật mong muốn phải được phân lập và lựa chọn cho quy trình sinh học. Sau đó, chúng nên được nuôi cấy trong môi trường tăng trưởng thích hợp. Chuẩn bị vừa là bước thứ hai. Các điều kiện tối ưu, cùng với các chất dinh dưỡng, được cung cấp cho sự phát triển và nhân lên của vi sinh vật bên trong lò phản ứng sinh học.
Hình 01: Xử lý sinh học
Chuẩn bị phương tiện và tối ưu hóa các điều kiện tăng trưởng là hai bước của quá trình xử lý sinh học ngược dòng. Cấy và chạy các lò phản ứng sinh học cho đến khi hoàn thành quá trình lên men là các cấp độ tiếp theo của các bước trong quy trình xử lý sinh học ngược dòng.
Xử lý sinh học xuôi dòng là gì?
Quy trình sinh học xuôi dòng đề cập đến một số bước cuối cùng của quy trình sinh học liên quan đến thu hoạch sản phẩm. Quá trình hạ nguồn bắt đầu khi quá trình phát triển sản phẩm hoàn thành. Các bước bao gồm chiết xuất, tinh chế và đóng gói sản phẩm sinh học cuối cùng của quy trình sinh học. Xử lý sinh học xuôi dòng còn được gọi là thu hồi sản phẩm. Axit amin, kháng sinh, axit hữu cơ, vitamin và vắc xin là một số sản phẩm sinh học được tạo ra từ quy trình sinh học. Chất lượng mong muốn của chế phẩm sinh học đạt được trong quá trình hạ nguồn. Các sản phẩm dễ bay hơi có thể được tinh chế bằng quy trình chưng cất. Hơn nữa, việc tách sinh khối có thể được thực hiện bằng ly tâm. Do đó, các công đoạn liên quan đến tách, chiết, tinh chế và đánh bóng thuộc về quá trình xử lý sinh học hạ nguồn.
Điểm giống nhau giữa Xử lý sinh học thượng nguồn và hạ nguồn là gì?
- Xử lý sinh học ngược dòng và xuôi dòng là hai phần chính của quy trình sinh học.
- Sinh vật sống, đặc biệt là vi sinh vật, tham gia vào cả hai quá trình.
- Các sản phẩm sinh học quan trọng về mặt công nghiệp và y học đều trải qua các quá trình này.
- Cả hai quy trình đều quan trọng như nhau khi sản xuất các sản phẩm sinh học.
- Ô nhiễm phải được ngăn chặn trong cả hai quá trình.
Sự khác biệt giữa Xử lý sinh học thượng nguồn và hạ nguồn là gì?
Phát triển sản phẩm diễn ra trong quá trình xử lý sinh học ở thượng nguồn, trong khi thu hoạch sản phẩm diễn ra trong quá trình xử lý sinh học ở hạ nguồn. Do đó, đây là sự khác biệt chính giữa xử lý sinh học đầu nguồn và hạ nguồn. Hơn nữa, phân lập và chọn lọc các vi sinh vật, sự phát triển của chất cấy, chuẩn bị môi trường, cấy và ủ là các bước chính của quá trình xử lý sinh học ngược dòng. Ngược lại, chiết xuất, tinh chế, kiểm tra chất lượng và đóng gói sản phẩm là các bước chính của quá trình xử lý sinh học hạ nguồn.
Bảng sau liệt kê sự khác biệt giữa xử lý sinh học ngược dòng và xuôi dòng để so sánh song song.
Tóm tắt - Xử lý sinh học thượng nguồn so với hạ lưu
Quy trình sinh học hoặc quá trình lên men có hai giai đoạn chính: xử lý sinh học ngược dòng và xử lý sinh học hạ nguồn. Trong quy trình xử lý sinh học ngược dòng, vi sinh được sàng lọc, nuôi cấy và phát triển bên trong lò phản ứng sinh học, cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết và các điều kiện tăng trưởng. Quá trình xử lý sinh học xuôi dòng bắt đầu vào cuối giai đoạn cấy khi quá trình lên men hoàn thành. Trong quá trình xử lý sinh học hạ nguồn, chiết xuất, tinh chế và đóng gói sản phẩm thích hợp được thực hiện. Do đó, điều này tóm tắt sự khác biệt giữa xử lý sinh học đầu nguồn và hạ nguồn.
