Tema13: Purificació del producte

Question 1

Introducció a la purificació del producte

Answer 1

Downstream processing: totes aquelles etapes requerides amb el fi de recuperar els productes útils de qualsevol procés industrial.
*Pot representar un elevat percentatge amb els costos totals de producció (minimitzar i optimitzar).

Les tècniques dependran de:

• Naturalesa del producte.
• Concentració.
• Productes laterals diferents.
• Estabilitat del procés biològic.
• Grau de purificació necessari.

Question 2

Etapes en la separació i purificació d’un producte biotecnològic

Answer 2

Caldo de cultiu
‘
1-Separació d’insolubles
‘ ‘
Producte intracel·lular Producte extracel·lular
‘
2-Disrupció cel·lular ‘
‘
Separació de restes cel·lulars ‘

                                         '
                     3.Separació o concentració
                                         '
                              4.Purificació
                                          '
                                    Refinat

Question 3

1-Separació d’insolubles

Answer 3

-FLOCULACIÓ: produir agregats qye sedimentin millor. Afegint un agent floculant (sal inorgànica polielectrolit cua de peix)
-FLOTACIÓ: Introduir un gas a un líquid (adsorció a bombolles fins que l’espuma sigui recollida).
-FILTRACIÓ: Forma més freqüent de separar la biomassa del cultiu.
Filtres profunds -> Matriu filamentosa.
Filtres absoluts ->Membranes de mida de poro inferior que la partícula.
Filtres amb procés estàtic -> obturació més freqüent.
Filtració tangencial -> augment de la velocitat de filtració inclús 100 vegades.
Dispositius de filtració:
·Filtres rotatoris de tambor buir: concentracions de sòlids més elevades.
·Filtres premsa: concentracions més baixes.
-CENTRIFUGACIÓ.
·Centrifugació de filtre tamís.
·Centrifugació amb deflectors.

Question 4

2-Disrupció cel·lular

Answer 4

S’ha de tenir en compte el tipus de cèl·lula a trencar i la molècula d’interés.
-Ulrasons.
Per acció mecànica a la indústria:
-Molins de boles de vidre, rotura>80% de cèl·lules
-Homogeneïtzador

Question 5

3-Concentració i purificació del producte

Answer 5

-PRECIPITACIÓ: es purifica a la vegada que es concentra.
-EXTRACCIÓ: extracció amb dissolvents inmiscibles en el medi de fermentació.
-CROMATOGRAFIA: la separació es produeix en una columna, hi ha una fase estacionària i una metabòlica.
Al final de la columna hi ha un detector per detectar si les fraccions tenen la part desitjada.
Filtració en gel -> pes molecular.
Cromatografia d’absorció - intereccions hidrofòbiques.
Cromatografia de bescanvi iònic -> carga.
Cromatografia d’afinitat -> activitat biològica.
Electroenfoc -> punt isoelèctric.
-DESSECACIÓ: aplicació suau de calor per eliminar la hmitat. A vegades el producte final és un cultiu microbià: liofilizació -> sublimar a baixa T i P.

Question 6

Consells per al disseny del procés de purificació de un producte

Answer 6

1. Plantejar la seqüència d’etapes més senzilles ( com més etapes més pèrdues).
2. Escollir processos que explotin les majors diferències en propietats entre el producte i les impureses ( explotar les característiques).
3. Col·locar la etapa més cara al final ( hi haurà un volum de treball menor).