Verarbeitung von organischen Proteinen

Enzyme werden als makromolekulare biologische Katalysatoren definiert, sind für tausende von Stoffwechselprozessen verantwortlich und befinden sich in jeder lebenden Zelle. Sie sind hoch selektiv und beschleunigen sowohl die Rate als auch die Spezifität von Stoffwechselreaktionen, von der Verdauung der Nahrung (Spaltung von Stärke, Protein, Fett oder Zucker) bis zur Synthese der DNA, ohne jedoch selbst verbraucht zu werden. Die meisten Enzyme sind Proteine, obwohl katalytische RNA-Moleküle identifiziert wurden.

Extraktion der Enzyme durch Homogenisierung

Die Zerstörung der mikrobiellen Zelle ist der erste wichtige Schritt in diesem Prozess und die zunehmende Verwendung der Hochdruck-Homogenisierung zur Erlangung von intrazellulären Enzymen und Organellen gewinnt immer stärker an Bedeutung. Sie ermöglicht die Extraktion der intrazellulären Stoffe ohne Verwendung von Lösungsmitteln oder sonstigen Chemikalien zur Auslösung des Zellwandbruchs.

Extraktion der Enzyme durch Trennung

Die Separatoren und Dekanter von GEA sorgen dafür, dass die intrazellulären und extrazellulären Enzyme unbeschädigt und in hohen Konzentrationen getrennt werden.

Herstellung von Intrazellulären Enzymen

Glukose-Isomerase ist ein Beispiel für ein Enzym, das Glukose in Fruktose umwandelt und in der Stärkeindustrie von wesentlicher Bedeutung ist. Das Enzym wird produziert und verbleibt in der Zelle des verwendeten Mikroorganismus. Um es zu verarbeiten wird die flüssige Phase der Fermentationsbrühe durch Zentrifgugieren nach der Fermentation abgeschieden. Die konzentrierten Mikroorganismen werden nach dem Zentrifugieren weiter behandelt. Die Zellwände werden durchbrochen. Je nach Konsistenz der Aussetzung erfolgt die Verdünnung bevor die Zellfragmente durch die kontinuierlich arbeitenden Separatoren abgeschieden werden. 

Herstellung von extrazellulären Enzymen

Die Separatoren und Dekanter von GEA eignen sich hervorragend zur optimalen Behandlung von Waschpulver-Enzymen. Sorgfältig gereinigte und sterilisierte Luft wird in einen Fermenter mit Rührwerk injiziert. Die Luftblasen werden in der Nährlösung verteilt, die aus Kohlenhydraten, Proteinen, Wachstumsförderern und Nährstoffen besteht. Diese wird sterilisiert, auf eine optimale Temperatur erhitzt und dann mit der gereinigten Kultur eines nicht-pathogenen Mikroorganismus inokuliert. Die Mikroorganismen nähren sich selbst durch Umwandlung ihrer Stoffe und produzieren gleichzeitig Enzyme. Diese werden dann in der Fermentationsbrühe ausgeschieden. Nach der Fermentation werden die Mikroorganismen durch Hinzufügen eines Flockungsmittels getrennt und mit Separatoren und Dekantern zentrifugiert. Nachfolgende Wasch- und Polierschritte mit Zentrifugen erhöhen die Ausbeute und die Reinheit der Enzyme noch weiter.