img095 (2)

Wydzielanie z pożywki bioproduktów egzogennych,

wydzielanych na zewnątrz komórki do środowiska obejmuje:

1)    wydzielanie komórek drobnoustrojów z pożywki (przeznaczenie uzyskanej biomasy na pasze lub jej unieszkodliwienie)

2)    oczyszczanie (wydzielanie określonego metabolitu)

3)    zagęszczanie cieczy pohodowlanej i jej suszenie metodami zapewniającymi zachowanie właściwości biologicznych materiału (wtrącanie, ultrafiltracja, zagęszczanie termiczno-próżniowe)

W technologii bioproduktów endogennych, zlokalizowanych wewnątrz komórki, stosowane są:

1)    wydzielanie komórek drobnoustrojów (wirowanie, filtracja, ekstrakcja)

2)    dezintegracja komórek

3)    rozdzielanie bioproduktów znajdujących się w roztworze (ekstrakcja, koncentracja, destylacja)

Problemy wydzielania bioproduktu z płynów pohodowlanych

Wydajność procesu wydzielenia i oczyszczenia produktu zależy już od efektywności wstępnego etapu oczyszczania płynu pohodowlanego.

Trudności z wydzieleniem biomasy i składników nierozpuszczalnych z płynów biologicznych wynikająm. in. z: złożonego charakteru płynu pohodowlanego, małych różnic w wielkości, wartości ładunku elektrycznego i strukturze molekularnej składników układu, wrażliwości produktów (niestabilności termicznej i chemicznej), dużej lepkości środowiska, wolnej sedymentacji i słabej filtrowainości produktów, dużej zawartości wody, niepożądanej zdolności do tworzenia emulsji.

W każdym procesie biotechnologicznym realizowanym metodą wgłębnych hodowli otrzymuje się zawiesinę aktywnej biologicznie biomasy mikroorganizmów w cieczy pohodowlanej zawierającej metabolity i resztki rozpuszczalnych składników podłoża.

Separacja z roztworu części nierozpuszczonych jest najczęściej pierwszym etapem wydzielania produktów biosyntezy. W wielu przypadkach konieczne jest wstępne przygotowanie roztworu. Separacja ciał stałych jednocześnie prowadzi do znacznej redukcji objętości strumienia.

Słownymi procesami stosowanymi w celu rozdzielenia układów niejednorodnych są: filtracja i wirowanie.

Wstępna obróbka medium hodowlanego

Czynniki flokulujace:

sole nieorganiczne np

polielektrolity,

chlorek

wapnia.

\Jfi

KO,

Czynniki koagulujgce: proste elektrolity, kwasy, zasady, sole, jony wielowartościowe, (wysokocząsteczkowe, rozpuszczalne w wodzie, anionowe, kationowe lub niejonowe związki organiczne np. poliakrylamid lub siarczan polistyrenu)

Flokulacja

Sedymetacja to najprostsza technika rozdzielania zawiesin. Flokulację uzyskuje się przez dodanie odpowiednich elektrolitów do roztworu.

Czynniki flokulujące to m.in. sole nieorganiczne, organiczne polielektrolity.

Flokulacja zależy m.in. od: temperatury, pH i siły jonowej roztworu, własności komórek i ich stanu fizjologicznego.

Skuteczność f lokulacji zależy głównie od wielkości naprężeń ścinających w roztworze (w pewnym zakresie ich wzrost powoduje zwiększenie szybkości f lokulacji, sprzyja tworzeniu flokul, ale zbyt duże naprężenia ścinające powodują rozpad aglomeratów).