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Aplicación de la extracción de fluidos supercríticos en biotecnología…
Aplicación de la extracción de fluidos supercríticos en biotecnología
Extracción de fluido super crítico (SCE)
Ideal para la extracción fraccionada de metabolitos.
Operaciones biotecnologicas, requieren de separación barata y eficiente.
Puede añadirse sal, los solventes no siempre son la mejor opción, por lo que se ha considerado esta extracción
Un componente puro está en estado critico si su temperatura y presión son más altas que valores críticos.
Se puede modificar variando la densidad coeficiente de difusión y viscosidad
La resistencia al solvente SCF se relaciona con su densidad.
SC - CO2 se usa para extraer compuestos no polares con aplicaciones comerciales
Ventajas
Baja tensión superficial, aumenta penetración y humectación de poros más pequeños de gran importancia para la extracción
Fácil cristalización de compuestos, se puede cambiar el tamaño de los cristales. Cambiando presión y temperatura
Alta difusividad, aumenta transferencia de masa para matrices sólidas porosas
Se puede operar a baja temperatura para compuestos no termoestables
Simple, barata, amigable para no dañar biomoléculas, no es tóxico, no es inflamable, y el solvente es fácil de recuperar
Alta capacidad para solutos
Baja toxicidad y reactividad de los SCF como CO2 o etano los vuelve idóneos
Desventajas
Biomoléculas pueden presentar baja solubilidad
Falta de experiencia en procesos de alta presión, lo que puede aumentar los costos
Falta de datos de biomoléculas
Respuesta de microorganismos a alta presión y temperatura
Es necesario que resistan arriba de 50 °C y -30°C aproximadamente
Pueden preincubarse con estrés
Seleccionar moos resistentes como extremófilos y termo enzimas para aumentar eficacia y disminuir costos
se han hecho estudios para verificar la resistencia incluyendo al CO2 y es recomendable hacerlas para las cepas
Extracción super critica de biomasa (SFE).
Extracción después de fermentar
Poca información en células.
Extraer lípidos, proteínas, nucleótidos sacáridos, pigmentos entre otros,
Según experimentaciones puede purificar mejor que otros métodos.
Se encontró que da más eficiencia el CO2 con metanol.
Se debe establecer bien las condiciones fisicoquímicas depende el medio y la biomolecula para lograr una mejor extracción
Usado principalmente para recuperar enzimas intracelulares, proteínas de ADN recombinante y ácidos nucleicos de cultivos de células
Extracción in situ de la biomasa de la fermentación microbiana
Eliminación de productos in situ es una forma rápida de eliminar productos de la célula sin que se contamine
Ej. Per-evapoación , extracción de fermentaciones liquido-liquido extracción con membranas selectivas, reciclaje celular, adsorción, aplicación de microcápsulas, fermentación al vacío
Considerar biocompatibilidad, selectividad, cargas, volatilidad, viscosidad, en general propiedades físicas dependiendo el método
Ejemplo, extracción de etanol de un caldo de fermentación, encontrando aumento de recuperación con aumento de presión pero es indispensable buscar solventes biocompatibles
Fraccionamiento de la biomasa celular
SC y fluidos casi críticos se usan para fraccionar materiales de biomasa
El primer paso es exponer la biomasa al SC para liberar componentes estructurales
Se obtienen diferentes propiedades de solvatación usando diferentes temperaturas, presiones o concentraciones
Aplicaciones industriales se están investigando para mejorar. Ejemplo, detectar microorganismos