L'ultrafiltration est une nouvelle méthode d'extraction des alkyl polyglycosides

2018-12-21 10:12:16

De nombreux tensioactifs alkyl polyglucosides synthétisés chimiquement détruisent l'environnement écologique en raison de leur réfractaire, de leur toxicité et de leur accumulation dans l'écosystème. En revanche, les biosurfactants sont biodégradables et non toxiques pour l'environnement écologique. Il convient mieux au contrôle de la pollution en génie de l'environnement. Par exemple, dans le processus de traitement des eaux usées, il peut être utilisé comme collecteur de flottation pour absorber les particules métalliques chargées afin d'éliminer les ions métalliques toxiques et pour réparer les sites contaminés par des matières organiques et des métaux lourds.

L'extraction des produits de fermentation (également appelée traitement en aval) coûte environ 60% du coût de production total, ce qui constitue un obstacle majeur à la commercialisation des produits biosurfactants. La méthode d'extraction optimale pour les biosurfactants varie en fonction de l'opération de fermentation et de ses propriétés physico-chimiques.

Parmi ceux-ci, l'extraction par solvant est la méthode d'extraction la plus utilisée. Par exemple, Kuyukina et d'autres biosurfactants produits par extraction de Rhodococcus avec de l'éther méthylique de tert-butyle peuvent obtenir un rendement supérieur de 10 mg / L.

L'ultrafiltration est une nouvelle méthode d'extraction de biosurfactants. Lin et al. extrait le biosurfactant lipopeptidique Shavanting de Bacillus subtilis du bouillon de fermentation avec une membrane d'ultrafiltration avec une limite de poids moléculaire de 30 000 Da, avec un rendement de 95%. Mattei et al. a conçu un dispositif d'extraction en continu de biosurfactants pouvant être extrait en continu par une méthode de filtration en flux de facettes avec des rendements allant jusqu'à 3 g / L.

Les procédés d'extraction de produit compatibles avec la production de fermentation en continu incluent la séparation de la mousse, le procédé à la résine échangeuse d'ions, etc. Davis et al. La Shapirine a été extraite en continu de Bacillus subtilis par une méthode de séparation de la mousse et le rendement a été de 71,4%. Le processus d'extraction du rhamnolipide est effectué par filtration centrifuge pour éliminer les cellules, puis le rhamnolipide est concentré sur une résine Amperite XAD-2 par chromatographie d'adsorption, suivie par chromatographie d'échange d'ions, puis le liquide est évaporé et lyophilisé. Un produit fini d'une pureté de 90% peut être obtenu avec un rendement de 60%.

Par rapport à la méthode de fermentation microbienne, les molécules de surfactant synthétisées par la méthode enzymatique sont pour la plupart des molécules de structure relativement simple, mais qui présentent également une excellente activité de surface. Les avantages sont un faible coût d'extraction du produit, une amélioration pratique de la structure secondaire, une purification facile et des enzymes immobilisés réutilisables, et le tensioactif synthétisé par voie enzymatique peut être utilisé pour produire des produits à haute valeur ajoutée tels que des composants pharmaceutiques. Bien que le coût de la préparation enzymatique soit élevé à ce stade, il est prévu de réduire le coût de production en améliorant la stabilité et l'activité de l'enzyme grâce à la technologie du génie génétique.