- Resumen
- Operaciones de tratamiento
de productos - Secuencias
empleadas más frecuentemente en los procesos de
bioseparación - Separación
de biomasa - Centrifugación
- Ruptura
celular - Métodos
- Bibliografía
(Bioprocesos II)
Categoría: Ingeniería
Resumen
Se revisa sobre algunos bioprocesos de tratamiento
posterior más empleados en la obtención de
bioproductos como la separación de la biomasa microbiana
en especial la centrifugación y la filtración
seguido de la ruptura celular si el producto
deseado se encuentra intracelular, se analiza sus
particularidades a tener en cuenta en una escala
mayor.
Introducción
El tratamiento de los productos de
las bioreacciones a escala industrial, pueden abarcar diferentes
tipos de procesos:
1. Producción de microorganismos para
consumo humano
o animal, como la levadura panadera y la proteína
unicelular. En esos casos la fase sólida es el producto,
la operación es a gran escala y el procesamiento de las
corrientes es fundamentalmente una separación
sólido-líquido.
2. Aislamiento de moléculas orgánicas
pequeñas de los caldos de fermentación, como
el etanol, el butanol, y el ácido cítrico. En estos
casos los procesos de tratamiento empleados difieren muy poco de
los utilizados en la industria
química,
aunque pueden considerarse en algunos casos la integración de las etapas de procesamiento
con la etapa de fermentación, para mejorar la economía y resolver determinados problemas de
la operación de los bioprocesos.
3. Productos farmacéuticos como: 1)
Antibióticos, entre los que se destaca la
producción a gran escala de la penicilina;
2) aislamiento de productos del plasma sanguíneo
(albúmina, gamma globulina, factor VIII); 3) productos
aislados de células y
animales
como la insulina y ciertas vacunas; 4)
productos similares a 2 y 3, pero producidos por procesos de
fermentación de microorganismos; 5) Enzimas
(como productos farmacéuticos y para otros usos
industriales) tanto las extracelulares, producidas en
gran escala, principalmente para la industria de detergentes y
para la de alimentos, como
las intracelulares, producidas a escala industria como
los productos recombinantes que se utilizan en el tratamiento de
enfermedades
contra el cáncer
y otras enfermedades en el hombre y
los animales .
4. Proteínas purificadas de subproductos de
procesos biológicos, como el suero de la
producción de quesos.
En casi todos los casos se trata de procesar el
caldo mezclado que procede de los fermentadores y que
consiste en una mezcla sólido-líquido que contiene
células, productos del metabolismo
celular, nutrientes, agentes antiespumantes y muchos otros
compuestos. Se debe distinguir entre los productos
biotecnológicos clásicos con concentraciones
bajas, pero dentro de límites
prácticos, como el alcohol, y los
productos de organismos manipulados genéticamente los
cuales son frecuentemente polipéptidos de alto peso
molecular, en la mayoría de los casos intracelulares y que
pueden estar en muy bajas concentraciones.
También se deben considerar los productos de
elevado valor unitario
que se producen en muy pequeñas cantidades y en los cuales
no es tan importante la economía del proceso como
los requerimientos estrictos de calidad. En esos
procesos se emplean etapas múltiples de separación,
desarrolladas directamente a partir de los procedimientos de
los laboratorios, aplicando el tipo de equipamiento normalmente
empleado por los químicos analistas, lo cual puede
resultar suficiente para obtener buenos resultados en esas
escalas tan pequeñas de producción.
Para otras biomoléculas que deben ser producidas
a una escala mayor, los procedimientos de laboratorio no
resultan económicos y por lo tanto se deben realizar
grandes cambios en la selección
de equipos y en el flujo del proceso de tratamiento. Hay que
destacar la diferencia entre el elevado volumen de muchos
productos de la industria biotecnológica y su valor
relativamente bajo y el elevado valor de algunos con muy bajo
volumen de producción anual.
Operaciones de
tratamiento de productos
En la fig.1 se presentan las tres etapas y los procesos
unitaruios que se emplean comunmente los principales procesos
para obtener un bioproducto. En particular en el tratamiento
posterior se emmplean los siguientes:
Separación de biomasa
Ruptura celular
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