Existem várias aplicações para enzimas nos diversos processos industriais em vigor.
O uso de enzimas em processos industriais diminui gastos, aumenta o rendimento e promove processos limpos, que agridem menos o meio ambiente.Para produzir enzimas são utilizados microrganismos capazes de secretar uma grande quantidade de enzima quando cultivados em meio líquido.
A produção de enzimas é separada em duas etapas: a de produção, em que ocorre a produção da enzima em fermentadores e também conhecido como bioprocesso de produção, e a etapa de processamento a jusante Downstream, responsável pela separação e purificação da enzima.Para se produzir enzimas em escala industrial, há a necessidade de estudo em escala laboratorial para determinar parâmetros de produção do produto de interesse.
Os parâmetros vitais a serem abordados no desenvolvimento do bioprocesso de produção são:1. Estudo do meio de cultivo:
Focamos em meios de cultivos de baixo custo e que suportem uma alta produtividade do microrganismo. Meios com base em resíduos agroindustriais são os mais atraentes devido ao seu baixo custo aliado ao alto teor de nutrientes, e por essa razão a VERDARTIS foca a utilização destes meios.
2. Estudos das condições de operação de biorreatores:
A VERDARTIS avalia a produção enzimática em biorreator convencional, tanque agitado, e as suas condições de operações como agitação, aeração e estratégia de controle de pH.
Após a etapa de bioprocesso de produção da enzima, há a necessidade de um processamento para a purificação e concentração da enzima. Esse processamento envolve um conjunto de operações unitárias e é denominado processo a jusante ou downstrean.
O primeiro passo do processamento é a retirada de células do caldo de cultivo, que pode ser realizado através de centrifugação e/ou filtração. Após esse passo inicial ocorre a separação e purificação dos produtos de interesse, por meio de técnicas de extração por solventes, cromatografia e ultrafiltração dentre outras.Particularmente, o processo de ultrafiltração pode ser utilizado para o aumento da concentração enzimática e diminuir o volume do produto, visando à logística final ou até mesmo a secagem do caldo obtido, utilizando um liofilizador ou um secador por atomização Spray Dryer entre outros.
Avaliando esses pontos, é possível desenvolver um bioprocesso composto de cultivo de microrganismo e purificação de produto para serem utilizados em escala industrial visando prioritariamente produzir enzima de qualidade e com baixo valor para serem empregados em vários processos industriais.