Spesso la distinzione tra i vari colori delle biotecnologie si riferisce più alle finalità che ai prodotti, molti dei quali, come antibiotici, integratori alimentari o intermedi nella produzione di farmaci, sono inclusi negli esempi di biotecnologie bianche. Particolarmente importanti sono le produzioni di enzimi, oltre quelli già citati per la diagnostica clinica, alcuni dei quali, come la proteasi, sono inseriti nelle formulazioni commerciali di detergenti per la capacità di agire sullo sporco di origine proteica (uova, latte ecc.). Molti amminoacidi prodotti per via biotecnologica sono impiegati in zootecnia nella formulazione di mangimi derivati dai cereali che possono essere poveri in amminoacidi essenziali. La maggiore produzione riguarda il L-triptofano, la L-lisina e la L-metionina. 9.3 OPERAZIONI E PROCESSI UNITARI NELLE BIOPRODUZIONI Le soluzioni tecnologiche, le operazioni unitarie ed i processi relativi agli impianti produttivi dedicati alle biosintesi presentano, rispetto alle consuete produzioni chimiche, molti punti in comune e alcuni aspetti specifici. La principale caratteristica delle bioproduzioni è costituita dalla presenza di microrganismi attivi nel reattore di fermentazione, che dovrà essere munito di tutti i dispositivi utili per mantenere i microrganismi nelle condizioni ottimali di attività metabolica per cui, come si approfondirà nei prossimi paragrafi, si dovranno controllare i parametri di processo (temperatura, pH, ossigeno disciolto). Per evitare la presenza di microrganismi competitori, si dovranno assicurare le condizioni di sterilità all’inizio del ciclo operativo e per gli stessi motivi si dovrà sterilizzare il substrato e l’aria in ingresso al fermentatore e i microrganismi presenti nell’inoculo dovranno essere accuratamente selezionati. Il processo produttivo sarà costituito da una sequenza di stadi che possiamo per comodità distinguere in operazioni unitarie a monte del fermentatore (ovvero tutti gli stadi di preparazione del substrato, dell’inoculo e, per i processi aerobici, dell’aria) ed a valle del fermentatore (ovvero gli stadi di separazione dei prodotti della reazione dal mezzo liquido nonché dalle cellule, se non venisse utilizzata alcuna tecnica di immobilizzazione). I possibili stadi ed operazioni unitarie sono riepilogati in Fig. 9.4 (in azzurro gli stadi ed i percorsi caratteristici di un processo biotecnologico). Gli stabilimenti produttivi che realizzano biotrasformazioni sono in genere di ridotta estensione, soprattutto se confrontati con le produzioni della chimica di base, considerate le limitate capacità produttive, tipiche delle produzioni biotecnologiche. Sequenza di stadi nelle bioproduzioni