Recuperação enzimática
A maioria das enzimas industriais hoje são produzidas a partir de fermentação em lotes usando organismos, incluindo vários fungos, bactérias e leveduras. Durante a fermentação, os microrganismos se multiplicam em biorreatores industriais e a enzima é normalmente excretada no meio de cultura (extracelular).
Após a fermentação, extração e purificação são etapas importantes para recuperação de enzimas da biomassa. Nesta primeira etapa, o caldo do fermentador é clarificado para remover as células gastas e outros sólidos suspensos do conteúdo do fermentador. As etapas e técnicas de clarificação empregadas dependerão da natureza da enzima e da pureza desejada.
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Extração e purificação de enzimas
Após a fermentação, o caldo líquido contém uma alta densidade de microrganismos que devem ser separados da fase líquida contendo a enzima (e outros sólidos dissolvidos). Esta etapa de separação é chamada de clarificação do caldo de fermentação e consiste na separação física dos sólidos suspensos da fase líquida. As duas principais soluções aplicadas industrialmente para clarificação do caldo de fermentação são centrifugação e filtração.
A centrifugação produz um concentrado de sólidos suspensos na faixa de 10 a 15% de sólidos suspensos secos e um fluxo clarificado ainda contendo alguma névoa e microorganismos residuais. O nível de clarificação depende do design da centrífuga e da velocidade de rotação do recipiente ou das placas.
O transbordamento da centrífuga precisa ser mais esclarecido para remover sólidos suspensos residuais para proteger as etapas de processamento a jusante. Isso pode ser alcançado usando tecnologias tradicionais, como mídia de filtro de profundidade ou por filtração através de filtros auxiliares, como filtros de terra de diatomáceas.
Alternativamente, métodos modernos também estão disponíveis para clarificação do caldo de fermentação usando filtração de fluxo cruzado em uma única etapa. Vantajosamente, esta solução é um processo totalmente fechado e altamente automatizado, oferecendo uma barreira física para evitar a lixiviação de microrganismos no filtrado.
Além disso, devido à alta qualidade do permeado, o concentrado líquido enzimático final pode ser fornecido com uma concentração muito menor de conservantes, resultando em um preço de venda mais alto.