TEHNOLOGIA OBTINERII PROTEINELOR DIN DROJDIE PE ETANOL

TEHNOLOGIA OBTINERII PROTEINELOR DIN DROJDIE PE ETANOL

In general, producerea de biomasa cu ajutorul microorganismelor implica trei faze:

faza de pregatire a materiilor prime, care consta in a modifica, a completa si a amesteca diferite componente ale mediului de cultura, operatiile fiind specifice tipului de materie prima utilizata;   

faza de fermentare, in cursul careia se formeaza produsul final, care se desfasoara continuu, parametrii fiind automat controlati si reglati;

faza de recoltare si de finisare a produsului care comporta o separare a masei de microorganisme din mediul de fermentare, purificarea, concentrarea, uscarea biomasei.

Producerea de biomasa cu ajutorul microorganismelor se efectueaza luand in considerare mai multe criterii:

costurile substraturilor;

cantitatea de proteina biosintetizata pe unitatea de substrat;

costul ingredientelor care intra in compozitia mediului de cultura;

complexitatea si costul utilajelor;

necesarul de oxigen folosit la aerare.

Utilizarea etanolului ca substrat pentru biomasa proteica de uz uman prezinta urmatoarele avantaje:

disponibil ca materie foarte pura;

acceptat ca ingredient alimentar;

usor de depozitat si transportat;

complet solubil in apa;

necesita mai putin oxigen si elibereaza mai putina caldura decat alte substante hidrocarbonate;

poate fi obtinut in cantitati mari din resurse noi.

Dintre dezavantajele utilizarii etanolului la obtinerea proteinelor de biosinteza se pot enumera: costul relativ ridicat (de aproximativ 2,5 ori mai mare decat in cazul folosirii glucozei);volatilitate relativ ridicata in solutii diluate.

Obtinerea proteinelor din drojdii pe etanol se efectueaza in conditii aseptice si concentratii limitate de substrat, la o rata de crestere inalta care sa asigure un randament si un continut proteic maxim in produsul finit.

In literatura de specialitate sunt multe referinte despre specii de microorganisme care utilizeaza etanolul ca sursa primara de carbon si energie. Cele mai utilizate specii de drojdii apartin genurilor Candida si Saccharomyces, deoarece acestea au fost acceptate de F.A.O. ca ingrediente alimentare.

Cresterea aeroba a drojdiei selectionate este efectuata la scara mare, intr-un proces de fermentatie continua, aseptica, in care substratul, substantele nutritive si aerul se introduc continuu intr-un bioreactor, in timp ce lichidul fermentat este indepartat continuu. Din lichidul fermentat se separa apoi biomasa.

Cand drojdia este multiplicata pe medii cu concentratii scazute de etanol, de maximum 2 g/l, se poate atinge un randament de circa 0,75 g biomasa/ g etanol. In cazul concentratiilor ridicate de etanol (4 g/l) se obtin randamente scazute si variabile. Compozitia mediului de cultura se corecteaza prin adaos de substante nutritive ce contin fosfor, potasiu, magneziu, calciu, sodiu, fier, mangan, zinc, cupru. Mediul de cultura este sterilizat la 120÷130⁰C. Temperatura de multiplicare este de 30÷35⁰C, iar pH-ul se mentine intre 3,5÷5,5, optimul fiind 4,0 cu amoniac.

Biomasa rezultata se separa prin centrifugare si este uscata prin atomizare.

Costul ridicat al energiei si al etanolului derivat din etilena nu face economic procesul de obtinere a biomasei proteice. Prognozele asupra obtinerii cantitatilor mari de etanol din noi resurse mentin etanolul ca un substrat al viitorului in vederea obtinerii de proteine, care se vor utiliza direct in alimentatia umana.