Recuperación de enzimas
La mayoría de las enzimas industriales actuales se producen a partir de fermentación por lotes utilizando organismos que incluyen diversos hongos, bacterias y levaduras. Durante la fermentación, los microorganismos se multiplican en biorreactores industriales y la enzima normalmente se excreta al medio de cultivo (extracelular).
Después de la fermentación, la extracción y la purificación son pasos importantes para recuperación de enzimas de la biomasa. En este primer paso, el caldo del fermentador se clarifica para eliminar las células gastadas y otros sólidos suspendidos del contenido del fermentador. Los pasos y técnicas de clarificación empleados dependerán de la naturaleza de la enzima y de la pureza deseada.
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Extracción y purificación de enzimas
Después de la fermentación, el caldo líquido contiene una alta densidad de microorganismos que deben separarse de la fase líquida que contiene la enzima (y otros sólidos disueltos). Esta etapa de separación se denomina clarificación del caldo de fermentación y consiste en una separación física de sólidos en suspensión de la fase líquida. Las dos principales soluciones aplicadas industrialmente para la clarificación de caldos de fermentación son la centrifugación y la filtración.
La centrifugación produce un concentrado de sólidos suspendidos en el rango de 10 a 15% de sólidos suspendidos secos y una corriente clarificada que aún contiene algo de turbidez y microorganismos residuales. El nivel de clarificación depende del diseño de la centrífuga y de la velocidad de rotación del recipiente o de los platos.
Es necesario aclarar aún más el desbordamiento de la centrífuga para eliminar los sólidos suspendidos residuales y proteger los pasos de procesamiento posteriores. Esto se puede lograr utilizando tecnologías tradicionales como medios de filtración profunda o mediante filtración a través de auxiliares de filtración, como filtros de tierra de diatomeas.
Alternativamente, también están disponibles métodos modernos para la clarificación del caldo de fermentación. utilizando filtración de flujo cruzado en un solo paso. Ventajosamente, esta solución es un proceso completamente cerrado y altamente automatizado, que ofrece una barrera física para evitar que los microorganismos se filtren en el filtrado.
Además, debido a la alta calidad del permeado, el concentrado líquido enzimático final se puede entregar con una concentración mucho menor de conservantes, lo que da como resultado un precio de venta más alto.