Η βασική διαφορά μεταξύ της ανάντη και της κατάντη βιοεπεξεργασίας είναι ότι η ανάντη βιοεπεξεργασία περιλαμβάνει έλεγχο και ταυτοποίηση μικροοργανισμών, προετοιμασία μέσων, πολλαπλασιασμό μικροβίων μέσα σε βιοαντιδραστήρα και επώαση, ενώ η κατάντη βιοεπεξεργασία περιλαμβάνει εκχύλιση, καθαρισμό και συσκευασία του προϊόντος που προκύπτει. από τη ζύμωση.
Οι βιοδιεργασίες χρησιμοποιούν ζωντανούς οργανισμούς, ειδικά μικροοργανισμούς όπως βακτήρια και μύκητες, για την παραγωγή πολύτιμων βιοπροϊόντων που είναι βιομηχανικά ή ιατρικά σημαντικά. Τέτοια βιοπροϊόντα περιλαμβάνουν αντιβιοτικά, βιταμίνες, ορμόνες, ένζυμα και οργανικά οξέα. Οι περισσότερες βιοδιεργασίες χρησιμοποιούνται μέσα σε έναν βιοαντιδραστήρα. Η ζύμωση είναι ο συνήθως χρησιμοποιούμενος όρος για να αναφέρεται σε μια βιοδιεργασία που πραγματοποιείται μέσα σε έναν βιοαντιδραστήρα. Η ζύμωση μπορεί να χωριστεί σε δύο κύριες διαδικασίες/στάδια, όπως η ανάντη επεξεργασία και η κατάντη επεξεργασία. Ολόκληρη η διαδικασία μέχρι την εκχύλιση του προϊόντος από τον βιοαντιδραστήρα υπάγεται στην ανάντη διαδικασία, ενώ βήματα όπως η εκχύλιση, ο καθαρισμός, ο ποιοτικός έλεγχος και η συσκευασία κ.λπ., που γίνονται μετά τη διαδικασία ζύμωσης, υπάγονται στην κατάντη διαδικασία.
Τι είναι η Upstream Bioprocessing;
Η διαδικασία ανάντη είναι ένα από τα δύο κύρια μέρη μιας βιοδιαδικασίας. Περιλαμβάνει τα αρχικά στάδια μιας διαδικασίας ζύμωσης. Η προετοιμασία των μικροοργανισμών είναι το πρώτο βήμα της ανάντη βιοεπεξεργασίας. Τα επιθυμητά μικρόβια θα πρέπει να απομονωθούν και να επιλεγούν για τη βιοδιεργασία. Στη συνέχεια θα πρέπει να καλλιεργηθούν σε κατάλληλο μέσο ανάπτυξης. Η προετοιμασία του μεσαίου είναι το δεύτερο βήμα. Οι βέλτιστες συνθήκες, μαζί με τα θρεπτικά συστατικά, παρέχονται για την ανάπτυξη και τον πολλαπλασιασμό των μικροοργανισμών μέσα σε έναν βιοαντιδραστήρα.
Εικόνα 01: Βιοεπεξεργασία
Η προετοιμασία των μέσων και η βελτιστοποίηση των συνθηκών ανάπτυξης είναι δύο βήματα της ανάντη βιοεπεξεργασίας. Ο ενοφθαλμισμός και η λειτουργία των βιοαντιδραστηρίων μέχρι την ολοκλήρωση της διαδικασίας ζύμωσης είναι τα επόμενα επίπεδα σταδίων στην ανάντη βιοεπεξεργασία.
Τι είναι η Downstream Bioprocessing;
Η μεταγενέστερη βιοεπεξεργασία αναφέρεται στα διάφορα τελικά βήματα μιας βιοδιεργασίας που περιλαμβάνουν τη συγκομιδή του προϊόντος. Η κατάντη διαδικασία ξεκινά όταν ολοκληρωθεί η ανάπτυξη του προϊόντος. Τα βήματα περιλαμβάνουν την εκχύλιση, τον καθαρισμό και τη συσκευασία του τελικού βιοπροϊόντος της βιοδιεργασίας. Η κατάντη βιοεπεξεργασία είναι επίσης γνωστή ως ανάκτηση προϊόντος. Τα αμινοξέα, τα αντιβιοτικά, τα οργανικά οξέα, οι βιταμίνες και τα εμβόλια είναι μερικά από τα βιοπροϊόντα που προκύπτουν από μια βιοδιεργασία. Η επιθυμητή ποιότητα του βιοπροϊόντος επιτυγχάνεται κατά την κατάντη διαδικασία. Τα πτητικά προϊόντα μπορούν να καθαριστούν χρησιμοποιώντας μια διαδικασία απόσταξης. Επιπλέον, ο διαχωρισμός της βιομάζας μπορεί να γίνει με φυγοκέντρηση. Επομένως, τα στάδια που περιλαμβάνουν διαχωρισμό, εκχύλιση, καθαρισμό και στίλβωση ανήκουν στην κατάντη βιοεπεξεργασία.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της Upstream και της Downstream Bioprocessing;
- Η ανάντη και η κατάντη βιοεπεξεργασία είναι τα δύο κύρια μέρη μιας βιοδιεργασίας.
- Οι ζωντανοί οργανισμοί, ιδιαίτερα οι μικροοργανισμοί, εμπλέκονται και στις δύο διαδικασίες.
- Βιομηχανικά και ιατρικά σημαντικά βιοπροϊόντα υποβάλλονται σε αυτές τις διαδικασίες.
- Και οι δύο διαδικασίες είναι εξίσου σημαντικές κατά την παραγωγή βιοπροϊόντων.
- Οι μολύνσεις θα πρέπει να αποτρέπονται και κατά τη διάρκεια και των δύο διαδικασιών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της Upstream και της Downstream Bioprocessing;
Η ανάπτυξη του προϊόντος λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της ανάντη βιοεπεξεργασίας, ενώ η συγκομιδή προϊόντος λαμβάνει χώρα κατά τη διάρκεια της κατάντη βιοεπεξεργασίας. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της ανάντη και της κατάντη βιοεπεξεργασίας. Επιπλέον, η απομόνωση και η επιλογή των μικροοργανισμών, η ανάπτυξη του εμβολίου, η προετοιμασία των μέσων, ο εμβολιασμός και η επώαση είναι τα κύρια στάδια της ανάντη βιοεπεξεργασίας. Αντίθετα, η εκχύλιση, ο καθαρισμός, ο ποιοτικός έλεγχος και η συσκευασία του προϊόντος είναι τα κύρια βήματα της κατάντη βιοεπεξεργασίας.
Ο ακόλουθος πίνακας παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ της ανάντη και της κατάντη βιοεπεξεργασίας για παράλληλη σύγκριση.
Σύνοψη – Upstream vs Downstream Bioprocessing
Η βιοεπεξεργασία ή η ζύμωση έχει δύο κύρια στάδια: την ανάντη βιοεπεξεργασία και την κατάντη βιοεπεξεργασία. Στην ανάντη βιοεπεξεργασία, τα μικρόβια ελέγχονται, καλλιεργούνται και αναπτύσσονται μέσα σε έναν βιοαντιδραστήρα, παρέχοντας τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά και συνθήκες ανάπτυξης. Η κατάντη βιοεπεξεργασία ξεκινά στο τέλος της περιόδου εμβολιασμού όταν ολοκληρωθεί η ζύμωση. Στην κατάντη βιοεπεξεργασία, γίνεται η εκχύλιση, ο καθαρισμός και η σωστή συσκευασία του προϊόντος. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της ανάντη και της κατάντη βιοεπεξεργασίας.
