Prozessskalierung

Biokatalyse-Reaktionen, die mit natürlichen oder ingenieurierten Enzymen und ingenieurierten Mikroorganismen verbunden sind, haben großes Potenzial in der Industrie, da sie weniger toxische Reagenzien verwenden und unter Umgebungsbedingungen (Temperatur/Druck) betrieben werden können. Daher ist es notwendig, erfolgreiche Verfahren im großen Maßstab zu entwickeln, um bioindustrielle Produkte herzustellen. Die Herausforderung, eine Biokatalyse-Reaktion vom Labormaßstab auf den industriellen Maßstab zu bringen, ist jedoch in der Regel enorm. Faktoren wie Verfügbarkeit und Kosten der Rohstoffe, Design des Biokatalysators, Prozessintegration und andere müssen berücksichtigt und optimiert werden.

Geeignete Bioreaktoren werden für den industriellen Maßstab entwickelt, um ein biologisch aktives Umfeld zu unterstützen. Sie können in drei Typen kategorisiert werden: (i) Batch-Fermenter, (ii) kontinuierliche Fermenter und (iii) Recyclingreaktoren. Typische Beispiele sind Luftheber-Bioreaktoren, Turmfermenter, Plug-Flow-Reaktoren, Packungsbett-Bioreaktoren, Wirbelbett-Bioreaktoren, Rührkessel-Bioreaktoren und andere. Die Größe eines Bioreaktors hängt vom Verwendungszweck ab und variiert von 1 Liter bis über 500.000 Liter. Ein typischer Biosyntheseprozess umfasst drei Schritte: (i) upstream processing, wie Mediumvorbereitung, Sterilisation und Luftreinigung; (ii) Produktionsverarbeitung zur Umwandlung von Substraten in das gewünschte Produkt; (iii) downstream processing, wie Trennung und Reinigung. Jeder Schritt muss für verschiedene Zwecke optimiert werden.

Creative Enzymes bietet den Service an, einen bestehenden Biokatalyseprozess hochzuskalieren und großangelegte Fermentation/Biokatalyse durchzuführen. Mit 10 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und Beratung von Biokatalyseprozessen bieten wir professionelle Komplettlösungen:

• Zelllinie, Medien- und Gerätevorbereitung/-optimierung.
• Optimierung des Produktionsweges.
• Prozessüberwachung und -kontrolle.
• Pilot-/Anlagenproduktion.

Zugehörige Abschnitte

Industrielle Enzymproduktion