Clarificación de caldo de fermentación

La mayoría de las enzimas industriales actuales se producen a partir de la fermentación por lotes utilizando organismos que incluyen varios hongos, bacterias y levaduras. Durante la fermentación, los microorganismos se multiplican en biorreactores industriales y la enzima normalmente se excreta en el 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 aclara para eliminar las células usadas y otros sólidos en suspensión del contenido del fermentador. Los pasos y las técnicas de clarificación empleadas dependerán de la naturaleza de la enzima y la pureza deseada.  

Después de la fermentación, el caldo líquido contiene una alta densidad de microorganismos que deben ser separados de la fase líquida que contiene la enzima (y otros sólidos disueltos). Este paso de separación se denomina clarificación del caldo de fermentación. y consiste en una separación física de los 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 la velocidad de rotación del recipiente o las placas. 

El desbordamiento de la centrífuga debe aclararse aún más para eliminar los sólidos suspendidos residuales y proteger los pasos de procesamiento posteriores. Esto se puede lograr utilizando tecnologías tradicionales como medios de filtración de profundidad o mediante filtración a través de ayudas de filtración, como filtros de tierra de diatomeas.

Alternativamente, los métodos modernos también están disponibles para la clarificación del caldo de fermentación. utilizando la 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 de enzima final se puede entregar con una concentración mucho menor de conservantes, lo que da como resultado un precio de venta más alto.