Biosinteză

Realizarea industriala a fabricarii proteinelor prin biosinteza.

Principalele etape ale procesului de biosinteza

Obtinerea proteinelor prin intermediul microorganismelor cuprinde, in principal , urmatoarele etape:

- dezvoltarea culturii initiale care serveste la insamantare (inocul)

- prepararea si sterilizarea mediului de cultura ce contine sursele pentru cresterea microorganismelor

- procesul de fermentetie

- separarea si purificarea biomasei

- prelucrarea biomasei in vederea utilizarii in alimentatia animala si umana

1. Dezvoltarea culturii initiale (inocul)

Inoculul utilizat pentru initierea procesului de dezvoltare microbiana se prepara intr-un preinoculator de insamantare, de unde se trece in fermentatore continue, prevazute cu sisteme de agitare si de incalzire-racire . Natura, compozitia mediului nutritiv si conditiile de lucru sunt in functie de microorganismul utilizat.

2. Sterilizarea mediului de cultura

In scopul devoltarii cu eicienta maxima a culturii de microoranisme, pentru asigirare unor conditii optime de dezvoltare, un rol deosebit de important il are sterilizarea locului de fermentatie.Cele mai bune rezultate s-au obtinut prin sterilizare termica, deoarece pe aceasta cale nu se introduc si nici nu se formeaza substante noi, care ar putea influenta negativ dezvoltarea microorganismelor.

Temperatura minima pentru o sterilizare eficienta este de 105^C. Tendinta actuala este de a efectua operatia de sterilizare in fulx continuu, la temperaturi ridicate dar in scurt timp.

Deoarece sterilizarea termica implica un mare consum de energie si deci cheltuieli mari se apeleaza tot mai mult la metode chimice , si anume, prin adaugarea unor substante antiseptice care insa sa nu altereze dezvoltarea microorganismelor.

3. Procesul de fermentatie

Biosinteza proteinelor in proces continuu la scara industriala este strans legata de procesul de multipicare al biomasei, respectiv de faza de fermentatie. Aceasta a necesitat rezolvarea unor importante probleme tehnologice , legate de asigurarea transferului de masa, de alegerea unor conditii optime care sa duca la viteze si randamente mari in biomasa, eliminarea caldurii rezultate din fermentatie, limitare contaminarii, optimizarea compoziteti mediului nutritiv, recircularea mediului de nutritie.

3.1 Fermentatia hidrocarburilor lichide

Este subliniat faptul ca in procesul de fermentatie a hidrocarburilor, simultan, se gasesc patru faze diferite, si anume : faza apoasa (ce contine elemente nutritive), faza hidrocarbura (nemiscibila cu prima), aerul si microorgamismele.

Datorita solubilitatiifoarte reduse a oxigenului in mediul de fermentetie , concentratia acestuia inluenteaza dezvoltarea microorganismelor.

Fermentatoarele industriale continue sunt de tipuri diverse si se folosesc uzual in fermentatia hidratilor de carbon.

Ele au fost proiectate pentru a indeplinii urmatoarele conditii:

- realizarea unei agitari efcientepentru asigurarea necesarului de oxigen

- realizarea unor randamente ridicte in biomasa

- asigurarea unui cinsum redus de energie raportat la unitateade produs obtinut

3.2 Fermentetia metanului

Procesul de fermentatie a metanului este destul de specific de specific pentru a se putea incadra in fermentatia alcanilor liniari policarbonati. Cercetarile efectuate au aratat ca dezvoltare microorganismelor are loc dupa o curba de crestere liniara si nu exponentiala ca in cazul alcanilor superiori.