Dissertação

Pilot scale purification of Food Enzymes with Expanded Bed Chromatography EVALUATED

Cromatografia de adsorção em leito expandido, caracterizada por operar em leito ascendente, é uma técnica revolucionária que permite clarificar e concentrar uma proteína-alvo a partir do caldo fermentativo sem qualquer prévia separação. Esta é utilizada no início do downstream processing, substituindo várias operações unitárias, o que permite obter elevados rendimentos e tempos de operação reduzidos. O objectivo deste trabalho foi a optimização desta técnica tendo em vista a maximização do rendimento para a purificação de uma enzima por troca aniónica à escala laboratorial e consequente scale-up para escala piloto. Começou então por estudar-se a hidrodinâmica do sistema, correlacionando-se o número de pratos na coluna a diferentes alturas de leito e viscosidade crescente. Observou-se que a interacção resina-biomassa pode ser problemática, causando incrustações e a agregação do adsorvente que afectam a distribuição do fluido e expansão do leito, resultando numa redução de performance. A agregação do absorvente foi especialmente observada quando o caldo usado era mais antigo, o que sugere que o seu envelhecimento potencia a interacção deste com a resina, possivelmente devido à libertação de ácidos nucleicos; não obstante, a adsorção de DNA foi confirmada por fluorescência. Concluiu-se também que é importante proporcionar um tempo de contacto de horas durante a sanitização, obtido por redução da velocidade linear. Em particular à escala piloto, observou-se que turbulência gerada por caudais elevados ajuda a desagregar os agregados de resina formados. O scale-up foi efectuado mantendo tanto a altura de leito sedimentado como o factor de expansão durante a operação, obtendo-se rendimentos promissores.
Expanded bed adsorption (EBA), hidrodinâmica, interacção biomassa-adsorvente, optimização, scale-up

Julho 2, 2014, 10:45

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

CO-ORIENTADOR

Guilherme Nuno de Passos Correia Matos Ferreira

UNIVERSIDADE DO ALGARVE

Professor Auxiliar

ORIENTADOR

Duarte Miguel De França Teixeira dos Prazeres

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Associado