Processos de Separação e Purificação do Produto

A seção de recuperação de produto (downstream processing) é também parte importante de um Bioprocesso. As informações de aspectos citológicos e fisiológicos do microrganismo são de grande valia e, se o mesmo for secretado, outras etapas seguem um caminho diferente da recuperação do produto intracelular.

O projeto dos equipamentos que irão compor esta seção será função da localização do produto (intracelular ou extracelular), do seu tamanho molecular, concentração, solubilidade, polaridade, volatilidade e de outras propriedades físico-químicas do meio de fermentação, como viscosidade, densidade, impurezas e partículas indesejáveis. A opção pelas operações de separação será influenciada pelo tamanho do próprio bioprocesso e do valor do produto.

A seqüência de operações, para a obtenção de um produto de alta pureza, na qual o meio contendo a biomolécula a ser separada deve passar, constitui-se basicamente de quatro etapas:

1. Remoção de material insolúvel (particulado). Operações comuns: filtração, centrifugação, decantação ou sedimentação.

2. Isolamento primário. Durante esta etapa a concentração de produto aumenta consideravelmente e substâncias com diferentes polaridades são separadas do produto. Operações típicas: extração por solvente, precipitação e ultrafiltração.

3. Purificação. Destina-se à remoção de impurezas como também concentração de produto. Exemplos são: a precipitação fracionada e muitos tipos de cromatografia líquida de alto desempenho.

4. Isolamento final do produto: Esta última etapa deve fornecer o produto desejado em uma forma adequada para formulação final ou comercialização direta. As operações aqui incluem: centrifugação e subseqüente secagem de um produto cristalizado (liofilizado ou seco por spray drying).