किण्वक
किण्वक (जिसे बायोरिएक्टर के रूप में भी जाना जाता है) किण्वन प्रक्रियाओं के संचालन के लिए उपयोग किया जाने वाला एक विशेष पोत है, जहाँ वांछित उत्पादों का उत्पादन करने के लिए नियंत्रित परिस्थितियों में बैक्टीरिया, खमीर या कवक जैसे सूक्ष्मजीवों का संवर्धन किया जाता है। जैव प्रौद्योगिकी, सूक्ष्म जीव विज्ञान और विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों जैसे कि एंटीबायोटिक्स, एंजाइम, पेय पदार्थ और जैव ईंधन के उत्पादन में किण्वक आवश्यक हैं।
किण्वकों के प्रकार
बैच किण्वक
एक बंद प्रणाली में संचालित होता है जहाँ सामग्री लोड की जाती है, और ताजा माध्यम जोड़े बिना किण्वन होता है। पोषक तत्व समाप्त होने पर या उत्पाद सांद्रता वांछित स्तर तक पहुँचने पर प्रक्रिया बंद हो जाती है।
निरंतर किण्वक
ताजा माध्यम लगातार डाला जाता है, और उत्पादों को हटाया जाता है, जिससे निरंतर किण्वन होता रहता है। इस विधि का उपयोग बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए किया जाता है।
फ़ेड-बैच फ़र्मेंटर: बैच और निरंतर फ़र्मेंटर का एक संकर जहाँ पोषक तत्वों को संस्कृति द्रव को हटाए बिना अंतराल पर जोड़ा जाता है। इस विधि का उपयोग उत्पाद की उपज को अधिकतम करने के लिए किया जाता है।
फ़र्मेंटर के अनुप्रयोग
- फार्मास्यूटिकल्स का उत्पादन: पेनिसिलिन, टीके और अन्य दवाओं जैसे एंटीबायोटिक्स।
- खाद्य और पेय उद्योग: डेयरी उत्पादों (दही, पनीर), मादक पेय (बीयर, वाइन) और बेकरी उत्पादों (ब्रेड) का किण्वन।
- औद्योगिक एंजाइम: विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए एंजाइमों का उत्पादन।
- जैव ईंधन: बायोमास से इथेनॉल और अन्य जैव ईंधन का उत्पादन।
फ़र्मेंटर का महत्व
फ़र्मेंटर एक नियंत्रित वातावरण प्रदान करते हैं जहाँ विकास की स्थिति (तापमान, पीएच, ऑक्सीजन और पोषक तत्व आपूर्ति) को वांछित उत्पादों के उत्पादन को अनुकूलित करने के लिए ठीक से प्रबंधित किया जा सकता है। यह उन्हें अनुसंधान और औद्योगिक दोनों सेटिंग्स में महत्वपूर्ण बनाता है।
किण्वक दो तरह की चीज़ों को कहते हैं:
किण्वक एक उपकरण या बर्तन होता है जिसमें सूक्ष्मजीवों जैसे बैक्टीरिया और कवक की मदद से किण्वित उत्पाद बनाए जाते हैं। किण्वन की प्रक्रिया के लिए ज़रूरी तापमान, पीएच, और ऑक्सीजन जैसे कारकों को नियंत्रित करने के लिए किण्वक का इस्तेमाल किया जाता है। किण्वक को आमतौर पर स्टेनलेस स्टील से बनाया जाता है।
किण्वक, जैव रासायनिक क्रियाओं को उत्प्रेरित करने वाले प्रोटीन होते हैं। इन्हें एंजाइम भी कहा जाता है। ये नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक रासायनिक यौगिक होते हैं। ये जीवित कोशिकाओं में होने वाली जैव रासायनिक क्रियाओं की दर को प्रभावित करते हैं।
- किण्वन एक जैव-रासायनिक प्रक्रिया है. इसमें सूक्ष्मजीव, जटिल कार्बनिक यौगिकों को धीरे-धीरे सरल कार्बनिक यौगिकों में बदल देते हैं।
- किण्वन की प्रक्रिया में, जीव कार्बोहाइड्रेट को अल्कोहल या एसिड में बदल देते हैं।
- किण्वन की प्रक्रिया का इस्तेमाल खाद्य पदार्थों और पेय पदार्थों के उत्पादन में किया जाता है। जैसे कि, दही, मसालेदार खीरे, किमची, शराब, और बीयर।
- किण्वन की प्रक्रिया मनुष्यों सहित सभी जानवरों के जठरांत्र संबंधी मार्ग में भी होती है।
अभ्यास प्रश्न
- किण्वक क्या है?
- किण्वक के तीन घटकों के नाम बताइए और उनके कार्यों की व्याख्या कीजिए।
- किण्वक में आंदोलक की क्या भूमिका होती है?
- स्पार्गर किण्वन प्रक्रिया में कैसे मदद करता है?
- बैच किण्वक और निरंतर किण्वक के बीच अंतर बताइए।
- किण्वकों के निर्माण के लिए आम तौर पर किन सामग्रियों का उपयोग किया जाता है और क्यों?
- फेड-बैच किण्वक क्या है? इसका उपयोग कब किया जाता है?
