La produzione microbiologica di acido lattico
Chimica delle fermentazioni Acido lattico n CH3-CHOH-COOH u Sintesi chimica (D, L) u Fermentazione n Usi u Alimentare (acidulante, conservante) u Farmaceutico (lozioni, creme, sutura) u Tessile u Pellami u Chimica F PLA (packaging, plastiche, fibre) n Mercato: tonn/anno u Commodities da fonti rinnovabili n Omo e eterolattica
Chimica delle fermentazioni Fermentazione omolattica n Lattico deidrogenasi (L, D) LDH n Batteri Lattici u Anaerobici F Lactobacillus helveticus, L. delbrueckii (D-LA), L. casei, L. plantarum (DL-LA) F Lactococcus lactis (L-LA) F Streptococcus n Cellule animali e vegetali in anaerobiosi n Funghi (Rhizopus oryzae) Piruvato + NADH Lattato + NAD +
Chimica delle fermentazioni Processo produttivo n < 0.8 $/kg per plastiche n Costo substrati (sono esigenti) n Raw material (melassi, bagasse, cassava) n Zuccheri puri (12%): miglior recupero n Amidi u Processati u Organismi modificati n Cellulose e emicellulose n Batch, semicontinuo n litri n > 100 g/l, rese >90 % n Controllo pH (5-6) 45-60° 5-6 giorni
Chimica delle fermentazioni Futuri sviluppi n Crescita su amidi e cellulose u La genetica dei BL non è semplice u E.coli F Alte rese, bassa produttività, scarsa tolleranza u C. glutammicum F Scarsa acido tolleranza u Lieviti F Robusti e acido tolleranti F Substrati: esosi F Etanolo abbassa rese
Chimica delle fermentazioni Acido lattico e lievito
Chimica delle fermentazioni Parametri utili per valutare una fermentazione n Resa (Yield) della biomassa o del prodotto rispetto al substrato u Y SX = X/S= Biomassa (g/l)/Substrato u Y SP = P/S= Prodotto /Substrato n Produttività: g prodotto /litri coltura ora -1 u Influenza il costo n Produzione (g/l) n Tempo di produzione n Ciclo produttivo
Chimica delle fermentazioni
Crescite in bioreattore
Chimica delle fermentazioni
Analisi metaboliti
Chimica delle fermentazioni Glucosio
Chimica delle fermentazioni Lattico
Chimica delle fermentazioni EtOH