Enzimas, Filtração de Proteínas e Processamento

GEA Filtration e Processamento de Enzimas

Sumário sobre assuntos relacionados ao processamento de proteínas / enzimas utilizando a filtração por membranas cross-flow

Microfiltração (MF) para a recuperação de proteínas e enzimas

Após um intensivo na fábrica da planta piloto, GEA Filtration recentemente projetou e supriu dois amplos sistemas combinados de Microfiltração (MF) cerâmica e Ultrafiltração (UF) espiral para endurecimento das células e recuperação das enzimas. Em ambos os casos, estas são caldos de carne com bactérias pseudomonas, um sendo células completas e o outro sendo sobrenadante da centrífuga. Ambos os sistemas incluem membranas cerâmicas TAMI, um com 0.45 micron, 6 mm de diâmetro e o outro utilizando 0.14 micron Isoflux, 4mm.

Planta Piloto GEA Filtration totalmente automatizada

Controle de Membrana de Pressão Trans (TMP)

Quando a proteína e a enzima são recuperadas do caldo de fermentação, a permeabilidade e o fluxo podem ser influenciados por:

• Interação entre a superfície da membrana e o produto, nutrientes e outro antifoam da espécie por exemplo
• Força iônica e pH
• Formação de uma camada de gel polarizado

A primeira edição pode ser endereçada pela escolha da membrana e as possíveis mudanças para a escolha do antifoam, a segunda pelo controle da força iônica.

A camada de gel polarizado é influenciada pela natureza do alimento e condições da superfície da membrana. Um caldo pré-clarificado tende a formar uma camada de gel mais densa e consequentemente as taxas de fluxo e a permeabilidade tendem a ser reduzidas.

Não somente a camada de gel é mais aberta quando o caldo é totalmente processado, os sólidos por si promovem provavelmente turbulência próxima a super-fície da membrana.

Versão de tamanho de uma planta omercial de microfiltração (MF) cerâmica

Pelo uso da membrana de Isoflux com o controle da pressão do permeado, é possível separar e otimizar individualmente as influências da velocidade entre membranas e enquanto isso a pressão trans da membrana atinge níveis similares de fluxo sobre a superfície inteira de forma simples e confiável. O desempenho da membrana utilizando esta aproximação irá aumentar tanto quanto a confiabilidade da planta.

Em um dos casos recentes, na qual a GEA Filtration aplica a membrana TAMI´s Isoflux, o resultado foi próximo a duas vezes a taxa de fluxo comparada com a membrana cerâmica padrão de 0.1 ou 0.2 micron.

Armazenagem de caldos com fungos e fermentos

GEA Filtration também teve sucesso na armazenagem de caldos com fungos para clarificação da penicilina. Os caldos com fungos são mais sujos do que outros caldos com bactérias ou células sujas. Mas a Microfiltração continua a ser efetiva na clarificação do caldo. Caldos com fermento possuem células tipicamente maiores e são relativamente fáceis de serem armazenados com a microfiltração.

Custo efetivo da Microfiltração

GEA Filtration planta piloto multifunção Modelo R para seleção de membranas espirais e cerâmicas na microfiltração (MF), ultrafiltração (UF), nanofiltração (NF), e osmose reversa (RO)

Enquanto a economia das empresas em todos os processos necessita ser avaliada de perto, a microfiltração cerâmica provou que tanto a efetividade do custo, quanto a capacidade técnica de armazenagem das células e enzimas recuperadas. A efetividade de custo é devido aos campos maiores e mais limpos, separação apurada comparada a tecnologia de separação tradicional, como centrífugas ou filtros rotativos a vácuo e filtros pressionadores. Por isso vale a pena testar o piloto cerâmico MF para comprovar os benefícios em primeira mão.

Ultrafiltração (UF), espirais

A chave para o sucesso com sistemas espirais é assegurar que as células sólidas em suspensão sejam muito finas e baixas na concentração ou tenham sido completamente removidas. Em ambos os casos, a espiral UF pode ser uma alternativa atraente para a concentração e/ou purificação de antibióticos e proteínas devido a área elevada em relação ao volume da planta e pequena elevação do volume.

As membranas spiral wound estão disponíveis hoje com pH maior e temperatura estável e estão disponíveis com diversos tamanhos de poros e tipos de membranas.

Sendo polímeras in natura, o desempenho das membranas é altamente influenciada pelo pH e força iônica do vapor alimentado em combinação com as características das membranas.

Espirais NF / RO

Em muitos casos o permeado obtido, quando da concentração de produtos pela ultrafiltração, contém sub-produtos de valor que podem ser recuperados pela Nanofiltração ou Osmose Reversa e o permeado, recuperado por este processo, é utilizado como auxiliar hídrico na etapa de recuperação, reduzindo assim o consumo do serviço público.

A Empresa

GEA Filtration é líder mundial em filtração por membranas cross-flow, com osmose reversa e nano, ultra e microfiltração como tecnologias principais. GEA Filtration é parte do grupo GEA e possui centros de aplicação nos EUA, Austrália, Nova Zelândia, Alemanha e Dinamarca.

Planta piloto GEA Filtration Modelo R-xp - projetada e construída para NEC Classe 1, Divisão I, Grupo de Perigo C e D do padrão de área construída. Esta construção permite teste das aplicações da filtração por membranas que emprega sistemas de solventes sem água, tando características Potencialmente explosivas.