Introduzione ai processi biotecnologici

Presentazione sul tema: "Introduzione ai processi biotecnologici"— Transcript della presentazione:

1 Introduzione ai processi biotecnologici

2 Biotecnologie: tradizionali: pane, birra, vino, formaggi …
innovative: etanolo, acetone, glicerina, acido lattico, butanolo, acido citrico, antibiotici, amminoacidi,enzimi, proteine, steroidi, OGM.

3 A livello industriale l’uso di enzimi:
Sostituzione di catalizzatori tradizionali migliore efficacia Senza residui nell’ambiente: minor impatto Usati soprattutto per processi idrolitici: preparazione di bevande e alimenti

4 Nel settore agro-zootecnico:
Produzione di piante, animali e MO GM e non Nel settore alimentare: Produzione di alimenti: pane, vino, formaggi, enzimi, acido lattico, proteine Nel settore dei materiali plastici: Biomateriali: plastiche biodegradabili

5 Nel settore dell’energia:
Biomasse a scopo energetico Nel settore ambientale: Bonifica di aree contaminate Produzione di bioinsetticidi, biofertilizzanti, biosensori per la diagnostica aziendale

6 Caratteristiche dei processi biotecnologici nell’agroalimentare
Trasformazioni tramite fermentazione: attenzione a pH e temperatura ottimali condizioni di sterilità per evitare inquinamenti Fasi della fermentazione: Preparazione substrato, inoculo e aria per i processi aerobici Fermentazione Separazione prodotti finali

7 Substrati delle fermentazioni
Soprattutto carboidrati a 6 atomi di C: Glucosio Ma anche: Carboidrati a 5 C, Acidi grassi, proteine amminoacidi. Sono aggiunti al’inizio del processo in: modo continuo: bioreattori a coltura continua modo discontinuo: bioreattori a coltura discontinua (Reattori Batch)

8 Vantaggi nei processi biotecnologici
Uso di soluzioni a pH 7: riduzione della corrosione degli impianti Temperatura modesta: bassa richiesta energetica Specificità di reazione: purezza del prodotto Materie prime da altre lavorazioni: riduzione smaltimento rifiuti Scarti riciclabili: minor inquinamento

9 Bioreattori a coltura continua
Bioreattori a coltura discontinua o batch Materie prime immesse in modo continuo Bilancio di perdite di massa dovute ai prodotti in uscita Il volume deve rimanere costante CHEMOSTATi: la quantità delle sostanze in entrata regola quelle in uscita TURBIDOSTATI: le materie in entrata dipendono dal tasso di torbidità delle sostanze in uscita I più comuni Si attua una perfetta miscelazione di substrato e inoculo Sterilizzatore del reattore con vapore Caricamento inoculo e substrato sterilizzato Agitazione ad opera di pale meccaniche o ad aria Il raffreddamento avviene grazie a camicia di raffreddamento Viene controllato il pH

10 Bioreattori a coltura continua

11 Bioreattori a coltura discontinua

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13 Sterilizzazione dei bioreattori
Al fine di evitare microrganismi indesiderati tutte le parti dell’impianto vanno sterilizzate. Altrimenti si sviluppano altri MO con conseguenti aromi e sapori diversi Sterilizzazione dell’aria: con filtri a diametro calante fino a 0,2 μm. Sterilizzazione del brodo e attrezzature con vapore a 120° C

14 Recupero prodotti All’uscita si hanno prodotti + MO
Separazione attraverso agenti flocculanti, filtrazione Purificazione attraverso: precipitazione frazionata, adsorbimento, distillazione.