La produzione microbiologica di acido lattico
Chimica delle fermentazioni 27/03/2017 Acido lattico CH3-CHOH-COOH Sintesi chimica (D, L) Fermentazione Usi Alimentare (acidulante, conservante) Farmaceutico (lozioni, creme, sutura) Tessile Pellami Chimica PLA (packaging, plastiche, fibre) Mercato: 40.000 tonn/anno Commodities da fonti rinnovabili Omo e eterolattica Fermentazione con bassi costi, basse richieste energetiche, alte rese, stereoisomero desiderato Moisture per cosmetici Acidulante e pulente per processi industriali Monomero per conversioni chimiche a propionico, acetico, acido acrilico.. PLA: plastiche biodegradabili Chimica delle fermentazioni
Fermentazione omolattica 27/03/2017 Fermentazione omolattica Piruvato + NADH Lattato + NAD+ Lattico deidrogenasi (L, D) LDH Batteri Lattici Anaerobici Lactobacillus helveticus, L. delbrueckii (D-LA), L. casei, L. plantarum (DL-LA) Lactococcus lactis (L-LA) Streptococcus Cellule animali e vegetali in anaerobiosi Funghi (Rhizopus oryzae) Generalmente anaerobici, glicolisi Chimica delle fermentazioni
Chimica delle fermentazioni 27/03/2017 Processo produttivo < 0.8 $/kg per plastiche Costo substrati (sono esigenti) Raw material (melassi, bagasse, cassava) Zuccheri puri (12%): miglior recupero Amidi Processati Organismi modificati Cellulose e emicellulose Batch, semicontinuo 20-100.000 litri > 100 g/l, rese >90 % Controllo pH (5-6) 45-60° 5-6 giorni Processo semicontinuo migliora la produttività e la resa. Riciclò biomassa Terreni complessi (esigenti per vitamine) e pH alto complicano il recupero Chimica delle fermentazioni
Chimica delle fermentazioni 27/03/2017 Futuri sviluppi Crescita su amidi e cellulose La genetica dei BL non è semplice E.coli Alte rese, bassa produttività, scarsa tolleranza C. glutammicum Scarsa acido tolleranza Lieviti Robusti e acido tolleranti Substrati: esosi Etanolo abbassa rese I BLA che naturalmente crescono su amido hanno una resa insoddisfacente. L. Plantarum con geni di cl termocellum promettente Chimica delle fermentazioni
Acido lattico e lievito Chimica delle fermentazioni
Parametri utili per valutare una fermentazione Resa (Yield) della biomassa o del prodotto rispetto al substrato YSX= X/S= Biomassa (g/l)/Substrato YSP= P/S= Prodotto /Substrato Produttività: g prodotto /litri coltura ora-1 Influenza il costo Produzione (g/l) Tempo di produzione Ciclo produttivo Chimica delle fermentazioni
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Crescite in bioreattore Chimica delle fermentazioni
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