La differenza fondamentale tra il bioprocessing a monte e quello a valle è che il bioprocessing a monte prevede lo screening e l'identificazione di microrganismi, la preparazione dei terreni, la moltiplicazione dei microbi all'interno di un bioreattore e l'incubazione, mentre il bioprocessing a valle prevede l'estrazione, la purificazione e il confezionamento del prodotto risultante dalla fermentazione.
I bioprocessi utilizzano organismi viventi, in particolare microrganismi come batteri e funghi, per produrre preziosi bioprodotti di importanza industriale o medica. Tali bioprodotti includono antibiotici, vitamine, ormoni, enzimi e acidi organici. La maggior parte dei bioprocessi sono impiegati all'interno di un bioreattore. Fermentazione è il termine comunemente usato per indicare un bioprocesso effettuato all'interno di un bioreattore. La fermentazione può essere suddivisa in due processi/fasi principali come lavorazione a monte e lavorazione a valle. L'intero processo fino all'estrazione del prodotto dal bioreattore rientra nel processo a monte, mentre le fasi come l'estrazione, la purificazione, il controllo della qualità e il confezionamento, ecc., che vengono eseguite dopo il processo di fermentazione, rientrano nel processo a valle.
Cos'è il bioprocessing a monte?
Il processo a monte è una delle due parti principali di un bioprocesso. Comprende le fasi iniziali di un processo di fermentazione. La preparazione dei microrganismi è il primo passo del bioprocessing a monte. I microbi desiderati devono essere isolati e selezionati per il bioprocesso. Quindi dovrebbero essere coltivati in un mezzo di crescita adatto. La preparazione media è il secondo passo. Vengono fornite condizioni ottimali, insieme ai nutrienti, per la crescita e la moltiplicazione dei microrganismi all'interno di un bioreattore.
Figura 01: Bioprocessing
La preparazione del terreno e l'ottimizzazione delle condizioni di crescita sono due fasi del bioprocessing a monte. L'inoculazione e il funzionamento dei bioreattori fino al completamento del processo di fermentazione sono i livelli successivi del bioprocessing a monte.
Cos'è il biotrattamento a valle?
Il bioprocesso a valle si riferisce alle diverse fasi finali di un bioprocesso che coinvolgono la raccolta del prodotto. Il processo a valle inizia quando lo sviluppo del prodotto è completato. Le fasi includono l'estrazione, la purificazione e il confezionamento del bioprodotto finale del bioprocesso. Il bioprocessing a valle è anche noto come recupero del prodotto. Amminoacidi, antibiotici, acidi organici, vitamine e vaccini sono alcuni dei bioprodotti risultanti da un bioprocesso. La qualità desiderata del bioprodotto si ottiene durante il processo a valle. I prodotti volatili possono essere purificati mediante un processo di distillazione. Inoltre, la separazione della biomassa può essere effettuata mediante centrifugazione. Pertanto, le fasi di separazione, estrazione, purificazione e lucidatura appartengono al bioprocessing a valle.
Quali sono le somiglianze tra il bioprocessing a monte e quello a valle?
- Il bioprocesso a monte e quello a valle sono le due parti principali di un bioprocesso.
- Gli organismi viventi, in particolare i microrganismi, sono coinvolti in entrambi i processi.
- I bioprodotti di importanza industriale e medica sono sottoposti a questi processi.
- Entrambi i processi sono ugualmente importanti nella produzione di bioprodotti.
- Le contaminazioni dovrebbero essere prevenute durante entrambi i processi.
Qual è la differenza tra il bioprocessing a monte e a valle?
Lo sviluppo del prodotto avviene durante il biotrattamento a monte, mentre la raccolta del prodotto avviene durante il biotrattamento a valle. Pertanto, questa è la differenza chiave tra il bioprocessing a monte e a valle. Inoltre, l'isolamento e la selezione dei microrganismi, lo sviluppo dell'inoculo, la preparazione del terreno, l'inoculazione e l'incubazione sono le fasi principali del bioprocessing a monte. Al contrario, l'estrazione, la purificazione, il controllo della qualità e il confezionamento del prodotto sono le fasi principali del biotrattamento a valle.
La tabella seguente elenca le differenze tra il bioprocessing a monte e a valle per un confronto affiancato.
Riepilogo – Bioprocessing a monte e a valle
Il bioprocesso o fermentazione ha due fasi principali: il bioprocesso a monte e il bioprocesso a valle. Nella bioelaborazione a monte, i microbi vengono selezionati, coltivati e cresciuti all'interno di un bioreattore, fornendo i nutrienti e le condizioni di crescita necessari. Il bioprocesso a valle inizia alla fine del periodo di inoculo quando la fermentazione è completata. Nella bioelaborazione a valle, vengono eseguiti l'estrazione, la purificazione e il corretto confezionamento del prodotto. Pertanto, questo riassume la differenza tra il bioprocessing a monte e a valle.
