img094 (2)

Wpływ stężenia bioproduktu w wyjściowym surowcu na jego cenę sprzedaży

Zawiesina pohodowlana

| Dezintegracja komórek [

|VVirowanie|

{ Filtrat | Wytrącanie |

Przykłady procesów

separacji i

wyodrębniania,

schematy

otrzymywania

wybranych

bioproduktów

[ Rozpuszczanie |

| Roztwór białek

| Oializa, ultrafillracja]

| Stężony roztwór acyłazy [Wytrącaniej

| Krystalizacja 1

| Wirowante[

Czysta acylaza

Zawiesina pohodowlana

p—L

[ Filtracja |

| Filtrat

[ Adsorpcja na węglu aktywnym] I Filtracja |

ze:

| Chromatografia jonowymienna |

| Suszenie |

Streptomycyna

Schemat wydzielania acylazy penicylinowej.

Schemat wyodrębniania streptomycyny.

N urn ber of unit ©peratlons

	95% yield	ax	each	stage
Hi-	90% yidd	3t	eath	stage
	80% yi*łd	st	each	stage
—o~	70% yidd		e«h
-0-	yield	ftt	efith	slage

Downstream processing - etapy (procesy jednostkowe")

Operacje jednostkowe określane mianem procesów wydzielania i oczyszczania obejmują:

1)    wydzielanie bioproduktów, np, biomasy, pozostałości po zdezintegrowanej biomasie oraz innych nierozpuszczalnych substancji

2)    koncentrację bioproduktów, tj. usuwanie wody (aparaty wyporne, suszarki próżniowe)

3)    wstępne oczyszczanie, np. strącanie produktów w wyniku zmiany warunków środowiska

4)    właściwe oczyszczanie, tj. wydzielanie produktów w ramach wykorzystania np. technik chromatograficznych

5)    utrwalanie produktów

Wydzielanie i koncentracja w układzie ciecz-ciało stałe■

Metody mechaniczne:

filtracja, ultrawirowanie, krystalizacja, sedymentacja

Metody membranowe:

mikrofiltracja, ultrafiltracja, odwrócona osmoza, perwaporacja,

Cechy roztworów opuszczających bioreaktor mające wpływ na wybór metody wyodrębniania i oczyszczania produktu :

1)    środowisko wodne

2)    niewielkie stężenie

3)    czułość na zmiany właściwości roztworu

4)    obecność podobnych składników

Wydzielanie i koncentracja w układach równowagowych wielofazowych:

Metody ekstrakcji:

w układzie ciecz-ciecz

Metody termiczne: destylacja, suszenie, odparowanie, liofilizacja

Inne: adsorpcja, techniki chromatograficzne, precypitacja, frakcjonowanie z wytworzeniem piany, techniki elektroforetyczne,

Rozdzielanie komórek i pożywki

Dla uzyskania metabolitów wewnątrzkomórkowych, konieczna jest frakcja komórkowa. W celu ich wydzielenia komórki muszą być zniszczone, a pozostałości oddzielone od roztworu. Białka wewnątrzkomórkowe i gromadzone w peryplazmie po rozbiciu komórek i usunięciu pozostałości otrzymuje się jako frakcję rozpuszczalną.

Jeśli produktem jest pozakomórkowy składnik rozpuszczony, obecne w roztworze cząstki stałe muszą być usunięte przed procesem wydzielania i oczyszczania produktu. Dla uzyskania metabolitów zewnątrzkomórkowych konieczna jest pożywka hodowlana po usunięciu komórek. Na skalę przemysłową rozdział komórki/pożywka jest prawie zawsze przeprowadzany przez wirowanie (wirówki przemysłowe okresowe lub ciggłe).