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ra tale da rispettare ed esaltare il carattere eco e
bio dei PHA. La tecnologia comprende le seguenti
tre fasi:
• fermentazione o up-stream-phase;
• recovery e purificazione o down-stream-
phase;
• formulazione, produzione di compound, for-
mulati a base di Minerv-PHA.
Fig. 3 - Autoclave di sterilizzazione della alimentazione Fermentazione
dell’impianto di Minerbio
Il processo fermentativo si basa sulla capacità di un
vapore in autoclave in laboratorio (figura 3), è pas- microrganismo batterico di metabolizzare le fonti di
sata a quella in serbatoio con camicia, sempre di carbonio in maniera tale da convertirle PHA.
vapore. La regolazione dei tempi e delle temperatu- Le fonti di carbonio utilizzabili possono avere origi-
re ha permesso di ottimizzare le tempistiche anche ne varia, ad esempio:
in fase pilota. • sottoprodotti dell’industria saccarifera della
I risultati delle campagne produttive bietola;
effettuate sull’impianto pilota hanno • sottoprodotti dell’industria saccarifera della
confermato la validità dei criteri di
canna;
scale up usati e hanno validato, • glicerolo, anche grezzo, come quello sottopro-
l’adozione degli stessi criteri per
il proporzionamento dell’impianto dotto dalla produzione di bio-diesel;
• olii e grassi di varia origine.
industriale
Una prima fase di crescita favorisce l’aumento della
Il fermentatore “vegetativo” impiegato nell’impian- biomassa batterica, ossia il numero di cellule pre-
to pilota ha un volume totale di 80 litri, mentre il senti; a tal scopo, in tale fase:
fermentatore produttivo ha un volume di 1400 litri. • si forniscono gli elementi nutritivi necessari af-
I risultati delle campagne produttive effettuate
sull’impianto pilota hanno confermato la validità dei finché il microrganismo possa moltiplicarsi nel
criteri di scale up usati e hanno validato, l’adozione minor tempo possibile;
degli stessi criteri per il proporzionamento dell’im- • si regolano i parametri di processo (pH, tem-
pianto industriale. Con la stessa metodologia sono peratura e pressione) in maniera tale che l’am-
state concepite e sperimentate tutte le altre appa- biente sia ottimale per una rapida crescita;
recchiature relative alle fasi successive del processo • si realizzano più fasi di crescita vegetativa in
fermentatori in serie; il microrganismo utilizza-
Il processo in breve to è dichiarato come totalmente privo di pa-
togenicità, per cui non vi è alcun pericolo per
La tecnologia per la produzione di Minerv-PHATM operatori e abitanti circostanti il sito produttivo.
(nome registrato dei polimeri PHAs prodotti con
il processo Bio-on) consta di fasi successive che A fine processo fermentativo lo scarico del brodo
consentono di trasformare le fonti di carbonio con- ricco in PHA avviene in maniera rapida in modo tale
tenute in coprodotti degli zuccherifici, usati come da svincolare ogni fase successiva dal fermentato-
materia prima, in poli-idrossi-alcanoati (PHA), mo- re, che torna rapidamente alla fase di lavaggio, alle-
lecole aventi proprietà tali da poter sostituire a livel- stimento e sterilizzazione per l’inoculo successivo,
lo commerciale molte materie plastiche ottenute da preventivamente preparato.
materie prime fossili, avendo in più una peculiare
differenza: la biodegradabilità. Recovery e purificazione
I PHA sono biodegradabili in fase di compostag-
gio, come altre bioplastiche, ma anche in acque La fase di recovery ha lo scopo di estrarre la mo-
libere, cosa assolutamente peculiare, grazie all’at- lecola di interesse dalla miscellanea totale rappre-
tività metabolica dei microrganismi naturalmente sentata dal brodo fermentato, fino a ottenere un
presenti nell’ambiente. prodotto grezzo ad alta purezza, affinato fino a un
La tecnologia di Bio-on è stata concepita in manie- livello commerciale nella successiva fase di purifi-
cazione.
A fine processo il microrganismo ha una biomas-
sa rappresentata per l’80% da PHA, contenuti
entro la parete cellulare, per cui la fase di pu-
rificazione della tecnologia Bio-on comporta la
distruzione della cellula,. Il 20% della biomassa
è rappresentato da proteine, membrane plasma-
tiche, contenuto citoplasmatico in generale, trat-
40 Impiantistica Italiana - Maggio-Giugno 2015
