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Preparazione di biomassa per una cinetica ottimizzata delle bioreazioni

Una PMI italiana specializzata in biotrasformazioni e risparmio energetico ha recentemente brevettato un metodo innovativo per la produzione di nuova biomassa. Le proprietà della biomassa così generata permettono di accelerare enormemente i processi di biotrasformazione allo stato solido, riducendo drasticamente l'utilizzo dei bioreattori. La bioreazione allo stato solido richiede la coltura di microrganismi su materiali solidi organici, uno degli ambiti di sviluppo più promettenti delle moderne scienze biotecnologiche.
Preparazione di biomassa per una cinetica ottimizzata delle bioreazioni
Durante le bioreazioni allo stato solido, la crescita microbica e la formazione di prodotto avvengono sulla superficie di un substrato solido. Queste reazioni (note anche come fermentazioni su substrato solido) richiedono una serie di prodotti agricoli (riso, frumento, orzo, granturco e soia, per esempio), da utilizzare come substrati, fermentati allo stato solido. In futuro, a scopo industriale sarà possibile utilizzare anche substrati non tradizionali come gli scarti della lavorazione alimentare o i rifiuti forestali.

La coltura allo stato solido di microrganismi presenta una serie di aspetti positivi: la riduzione al minimo del consumo di energia, la possibilità di condurre il processo di coltura in condizioni ambientali molto simili a quelle dei processi naturali, la presenza di un rischio di contaminazione batterica molto ridotto e, infine, il basso costo della raccolta della biomassa prodotta. Fino ad oggi le tecniche utilizzate per le biotrasformazioni ossidative allo stato solido di substrati specifici si basavano in misura più o meno rilevante sul compostaggio e fornivano risultati piuttosto deludenti a causa di gravi limitazioni. Il metodo del compostaggio, una biotrasformazione ossidativa allo stato solido mediante microganismi termofili, si avvale di substrati poligenici per produrre la biomassa, la quale, oltre a mancare di uniformità, richiede lunghi tempi di permanenza nel bioreattore. Accanto alla necessità di utilizzare un bioreattore molto capiente, con conseguenti costi di funzionamento elevati, la principale limitazione del metodo di compostaggio è rappresentata dalla sua inadeguatezza per lo sviluppo di microrganismi miceliali.

Per superare tali limitazioni e consentire la valorizzazione commerciale su vasta scala del potenziale di tale biotecnologia, la società italiana ha elaborato e brevettato un metodo per la preparazione delle biomasse da sottoporre a biotrasformazione ossidativa termofila o mesofila. Tale tecnologia consente di migliorare la cinetica dei bioreattori allo stato solido, garantendo così lo sviluppo ottimale dei microrganismi miceliali.

Il metodo di preparazione di biomassa brevettato consiste nel frantumare finemente il substrato solido, in modo tale da aumentare l'area e la porosità della superficie. Dopo aver aggiunto gli inoculi, il substrato solido viene accuratamente mescolato fino a saturazione e la biomassa così ottenuta viene agglomerata in piccoli pezzi. L'ossigeno presente nella biomassa innesca il processo di bioossidazione già allo stadio di preparazione. Inoltre, la totale eliminazione della fase di latenza associata a tali trasformazioni riduce il tempo di permanenza della biomassa nel bioreattore.

In conclusione, il metodo brevettato per la produzione di nuova biomassa permette di accelerare i tempi delle biotransformazioni, di ridurre i costi legati all'uso del bioreattore e di ottenere prodotti omogenei. Grazie ad esso, è possibile disporre di un processo e delle necessarie apparecchiature per la produzione su vasta scala industriale e l'immediata valorizzazione commerciale.
Numero di registrazione: 80349 / Ultimo aggiornamento: 2005-09-18
Dominio: Energia