Kľúčový rozdiel medzi upstream a downstream biospracovaním je v tom, že upstream biospracovanie zahŕňa skríning a identifikáciu mikroorganizmov, prípravu médií, množenie mikróbov v bioreaktore a inkubáciu, zatiaľ čo následné biospracovanie zahŕňa extrakciu, čistenie a balenie výsledného produktu z fermentácie.
Bioprocesy využívajú živé organizmy, najmä mikroorganizmy, ako sú baktérie a huby, na výrobu cenných bioproduktov, ktoré sú priemyselne alebo medicínsky dôležité. Medzi takéto bioprodukty patria antibiotiká, vitamíny, hormóny, enzýmy a organické kyseliny. Väčšina bioprocesov sa používa vo vnútri bioreaktora. Fermentácia je bežne používaný termín na označenie bioprocesu vykonávaného vo vnútri bioreaktora. Fermentáciu možno rozdeliť do dvoch hlavných procesov/fáz, ako je spracovanie pred a po spracovaní. Celý proces až po extrakciu produktu z bioreaktora spadá do upstream procesu, zatiaľ čo kroky ako extrakcia, čistenie, kontrola kvality a balenie atď., ktoré sa vykonávajú po fermentačnom procese, spadajú do downstream procesu.
Čo je Upstream Bioprocessing?
Predbežný proces je jednou z dvoch hlavných častí bioprocesu. Zahŕňa počiatočné kroky fermentačného procesu. Príprava mikroorganizmov je prvým krokom predradeného biologického spracovania. Požadované mikróby by sa mali izolovať a vybrať pre bioproces. Potom by sa mali kultivovať vo vhodnom rastovom médiu. Stredná príprava je druhým krokom. V bioreaktore sú spolu so živinami vytvorené optimálne podmienky pre rast a množenie mikroorganizmov.
Obrázok 01: Biospracovanie
Príprava média a optimalizácia podmienok rastu sú dva kroky predradeného biologického spracovania. Inokulácia a prevádzka bioreaktorov až do ukončenia fermentačného procesu sú ďalšími úrovňami krokov v predradenom biospracovaní.
Čo je následné biospracovanie?
Postupné biospracovanie sa vzťahuje na niekoľko záverečných krokov bioprocesu, ktoré zahŕňajú zber produktu. Následný proces začína po dokončení vývoja produktu. Kroky zahŕňajú extrakciu, čistenie a balenie konečného bioproduktu bioprocesu. Následné biologické spracovanie je tiež známe ako regenerácia produktu. Aminokyseliny, antibiotiká, organické kyseliny, vitamíny a vakcíny sú niektoré z bioproduktov, ktoré sú výsledkom bioprocesu. Požadovaná kvalita bioproduktu sa dosiahne počas následného procesu. Prchavé produkty sa môžu čistiť pomocou destilačného procesu. Okrem toho sa separácia biomasy môže uskutočniť centrifugáciou. Preto fázy zahŕňajúce separáciu, extrakciu, čistenie a leštenie patria k následnému biologickému spracovaniu.
Aké sú podobnosti medzi upstream a downstream biospracovaním?
- Spracovanie proti prúdu a po prúde sú dve hlavné časti bioprocesu.
- Živé organizmy, najmä mikroorganizmy, sa zúčastňujú oboch procesov.
- Priemyselne a medicínsky dôležité bioprodukty prechádzajú týmito procesmi.
- Oba procesy sú pri výrobe bioproduktov rovnako dôležité.
- Počas oboch procesov by sa malo zabrániť kontaminácii.
Aký je rozdiel medzi upstream a downstream biospracovaním?
Vývoj produktu sa uskutočňuje počas biospracovania smerom hore, zatiaľ čo zber produktov prebieha počas následného biospracovania. Toto je kľúčový rozdiel medzi biospracovaním v smere a v smere toku. Okrem toho izolácia a selekcia mikroorganizmov, vývoj očkovacej látky, príprava média, očkovanie a inkubácia sú hlavnými krokmi biologického spracovania proti prúdu. Naproti tomu extrakcia, čistenie, kontrola kvality a balenie produktu sú hlavnými krokmi následného biologického spracovania.
Nasledujúca tabuľka uvádza rozdiely medzi biospracovaním v smere a v smere toku na porovnanie vedľa seba.
Summary – Upstream vs. Downstream Bioprocessing
Bioproces alebo fermentácia má dve hlavné etapy: biospracovanie pred a nadväzujúce biospracovanie. Pri biologickom spracovaní sa mikróby skrínujú, kultivujú a pestujú vo vnútri bioreaktora, čím sa poskytujú potrebné živiny a rastové podmienky. Následné biologické spracovanie začína na konci obdobia očkovania, keď je ukončená fermentácia. Pri následnom biologickom spracovaní sa vykonáva extrakcia, čistenie a správne balenie produktu. Toto sumarizuje rozdiel medzi upstream a downstream biospracovaním.
