Come pietra angolare della lavorazione alimentare, i prodotti batterici forniscono l'attività microbica necessaria per la produzione di alimenti quotidiani come pane e birra.
I prodotti enzimatici ottimizzano molteplici collegamenti dalla lavorazione alimentare alla produzione farmaceutica con le loro proprietà catalitiche efficienti e specifiche.
I prodotti metaboliti, siano essi metaboliti primari o secondari, forniscono agli esseri umani ricche risorse nutrizionali e terapeutiche.
I prodotti di biotrasformazione, con le loro caratteristiche ecocompatibili ed efficienti, forniscono un'alternativa più ecologica e sostenibile alla sintesi chimica.
1. Prodotti batterici Il nucleo dei prodotti batterici sono i batteri stessi, che svolgono un ruolo importante nel processo di produzione di alimenti come pane e birra:
Cellule microbiche: come cibo per esseri umani o animali, forniscono proteine e altri nutrienti, a volte chiamati proteine monocellulari o proteine batteriche.
Probiotici: questi microrganismi aiutano a regolare e mantenere la salute dell'intestino umano e sono benefici per l'apparato digerente.
Lievito | Batteri dell'acido acetico | Mucor | Batteri dell'acido lattico | |
Classificazione biologica | Organismi eucariotici | Procarioti Organismi eucariotici | Organismi eucariotici | Procarioti Organismi eucariotici |
Modalità di vita | Anaerobico facoltativo eterotrofico | Aerobico eterotrofico | Aerobico eterotrofico | Anaerobico eterotrofico |
Temperatura adatta | Circa 20℃ | 30℃~35℃ | 15℃-18℃ | in linea |
Metodo di riproduzione principale | Riproduzione in gemmazione in condizioni adatte | Fissione binaria | Riproduzione delle spore | Fissione binaria |
Scopo principale | Preparazione della birra e dell'impasto | Fare l'aceto | Preparazione del tofu fermentato | Preparazione di yogurt e kimchi |
2. Prodotti di preparazione enzimatica I prodotti di preparazione enzimatica sono forme purificate e lavorate di biocatalizzatori. I preparati enzimatici sono utilizzati nei settori alimentare, tessile, dei mangimi, dei detersivi, della fabbricazione della carta, della pelle, della medicina e in altri settori. Presenta le seguenti caratteristiche:
Elevata efficienza catalitica: gli enzimi possono aumentare significativamente la velocità delle reazioni chimiche.
Specificità: ogni enzima catalizza in genere solo una specifica reazione chimica.
Condizioni di azione blanda: l'enzima funziona a temperature e pressioni relativamente basse, riducendo l'impatto sull'ambiente.
3. Prodotti metaboliti I prodotti metaboliti sono divisi in metaboliti primari e secondari:
Metaboliti primari: prodotti nella fase di crescita logaritmica dei microrganismi, sono sostanze necessarie per la crescita cellulare e le attività di mantenimento della vita, tra cui amminoacidi, nucleotidi, proteine, acidi nucleici, vitamine, ecc.
Metaboliti secondari: prodotti dopo che un microrganismo è cresciuto fino a un certo stadio, hanno strutture chimiche complesse e potrebbero non avere una funzione fisiologica evidente per il microrganismo. Tali prodotti includono antibiotici, tossine, ormoni, pigmenti, ecc. Diversi tipi di microrganismi producono diversi metaboliti secondari.
4. Prodotti di biotrasformazione I prodotti di biotrasformazione implicano il processo di conversione di un composto in un altro da parte di cellule microbiche o degli enzimi che producono:
Tipi di reazione di conversione: tra cui deidrogenazione, ossidazione, idrossilazione, condensazione, decarbossilazione, aminazione, deaminazione o isomerizzazione, ecc.
Esempi di applicazione: conversione di etanolo in acido acetico o produzione di steroidi, farmaci chirali, ecc. tramite processi di biotrasformazione.
Rispetto alla sintesi chimica, la biotrasformazione di solito ha meno passaggi, condizioni più miti, meno rifiuti e sottoprodotti ed è più rispettosa dell'ambiente.