Domande e risposte Microbiologia industriale

Il problema del processo produttivo è il fatto che servano enormi 18-24 ore e successivamente il prodotto viene raffreddato a 8°-10°C. Infine

camere termostabili. viene confezionato e portato a maturazione.

o Cremoso: la fermentazione avviene nei bioreattori con un sistema di

agitazione che rompe il coagulo che si viene a formare. Solo a fine Illustrare il processo di produzione dei funghi a carpoforo

incubazione viene distribuito nei vasetti e confezionato. La produzione industriale dei funghi nasce per dare una seconda opportunità

La coagulazione avviene in un sistema con agitazione (rottura ad alcuni materiali di scarto come le lettiere dei cavalli o quelle avicole o i

coagulo) e viene colato nel vasetto successivamente. Tra questi due trucioli di legno..

passaggi può esserci un rimescolamento con altri ingredienti (frutta, La coltivazione del fungo cinese può essere svolta in due modi:

cioccolato..). Il bioreattore non ha la linea dell'aria perché i lattici • tradizionale: coltivazione su ceppi di legno adagiati su delle

sono anaerobi, ma c'è un sistema di agitazione meccanica 4

rastrelliere posizionate in boschi. I tronchi vengono forati e riempiti cappello. I funghi vengono raccolti per torsione di dimensioni diverse

con spore in sospensione e subito dopo sigillati con della cera. Nel in funzione del loro destino industriale. Il processo ricomincia; da

momento in cui si sviluppa il fungo esso viene raccolto per torsione ogni compost si possono avere circa 5 volate.

in modo che il processo possa essere ripetuto più volte (fino a due Per ogni kg di funghi raccolti vanno immessi 2L d'acqua nel compost.

anni). La resa di produzione è di 25kg di funghi ogni 100kg di compost.

• Moderno: la sospensione di spore viene inoculata in sacchi di A fine produzione le celle vengono svuotate e il residuo può essere utilizzato

segature e paglia di riso. Il fungo viene sempre raccolto per torsione come fertilizzante per giardinaggio.

in funzione della grandezza; il processo è maggiormente ripetibile.

La coltivazione della Flammulina avviene invece in cellulosa, la quale viene Depurazione degli effluenti

posta insieme alle spore in una contenitore rigido dotato di un collare a cono Per effluenti si intendono acque reflue derivanti da acque pubbliche e

sull'apertura superficiale. In funzione della lunghezza del gambo i funghi trattamenti industriali; contengono molecole chimiche di natura organica e

vengono tagliati all'altezza del collare. molecole di sintesi non presenti in natura (difficile da smaltire).

La contaminazione delle acque può essere di tipo naturale (cause non

Processo di produzione dell'Agaricus: è un processo lungo che dura circa 90 controllabili; ha caratteristiche auto-regolative) o indotta. Per la

giorni e avviene in tre fasi: contaminazione indotta l'origine degli inquinanti può essere:

• Fermentazione e pastorizzazione del substrato: in substrato utilizzato • agricola

è stallatico di cavallo da corsa (0.9% di azoto sul secco, sali minerali, • civile: acque nere e grigie

umidità del 35%), pollina e farina di soia/cotone. Questi elementi • industriale

vengono mischiati, bagnati in modo che aumenti l'umidità (75%) e Le acque reflue sono classificate in:

che quindi si sviluppino fermentazioni da parte di MO e lieviti. La • domestiche: non hanno problemi di biodegradabilità

fase fermentativa dura una settimana circa dopodichè si ottiene un • industriali: subiscono un pretrattamento in azienda in quanto hanno

compost filaccioso che viene pastorizzato a 60°C per 12 ore. Si un'elevata concentrazione di contaminanti (non conforme alla legge)

sviluppano MO termofili i quelli digeriscono l'ammoniaca che • urbane: composte da acque domestiche, meteoriche e industriali

sarebbe tossica per il fungo. (contengono particolati)

• Inoculazione: sul composto vengono inoculate le spore lee quali Sono inoltre caratterizzate da due parametri: BOD (quantità di ossigeno

sono adagiate su chicchi di cereali. Dopo 12 giorni a 25°C il micelio disciolto necessaria per l'ossidazione biologica dei componenti presenti in un

inizia a diffondersi; dopo circa 15 giorni si trasferisce il compost in refluo da parte dei MO) e il COD (quantità di un refluo necessaria per

celle dotate di ripiani orizzontali in cui si controllano la temperatura l'ossidazione della sostanza organica). Il rapporto tra i due definisce l'indice

(25°C), umidità (100%) e la quantità di ossigeno presente (quasi di biodegradabilità.

nulla). In queste condizioni le ife risalgono verso la superficie del Processo di depurazione:

terreno alla ricerca di ossigeno. 1. trattamenti primari

• Quando il 70% della superficie del compost è ricoperta da ife si attua • grigliatura: il liquido viene fatto passare attraverso griglie via via più

uno shock termico: la temperatura viene abbassata a 18°C, l'umidità piccole

viene limitata all'80% e si inizia ad immettere ossigeno. Si sviluppa il • dissabbiatura: l'acqua procede con flusso laminare in vasche

carpoforo e dopo un paio di giorni si sono formati il gambo e il parallelepipedi e le particelle si depositano 5

• disoleatura: nelle stesse vasche l'olio affiora e viene aspirato tramite lavorazione subita. È un composto molto acido in quanto ci sono fenomeni

un carro ponte fermentativi (fermentazione lattica) durante il processo. Il corn steep liquor

2. trattamenti secondari: avviene il contatto con la popolazione ha una consistenza del melasso ma industrialmente si utilizza anche sotto

microbica forma di polvere, ma risulta più costoso a causa della lavorazione. In

Può avvenire in due tipi diversi di impianti: o in filtri percolati ovvero alternativa al corn steep si possono utilizzare farine di soia o cotone le quali

bioreattori cilindrici contenenti materiali inermi con sopra MO. Il fluido viene rappresentano i residui del processo di estrazione dell’olio vegetale o il

colato a pioggia e percola fino ad una griglia dove viene raccolto e subisce residuo della distillazione dell’etanolo, la borlanda di distilleria.

percolamenti successivi. Oppure il processo può essere svolto in vasche a

fanghi attivi in cui i MO sono omogenei e dispersi nel refluo. Terreni colturali sintetici e complessi

• Sedimentazione secondaria: vengono sedimentati i MO (sosta per 4- Terreni colturali sintetici e complessi

5 ore) Per terreno colturale si intende la miscela di tutti gli elementi necessari allo

3. Trattamenti terziari: l'acqua viene fatta andare in vasche dove si ha il sviluppo del MO e della produzione delle sostanze volute.

controllo della qualità tramite l'utilizzo di alghe e pesci. I terreni colturali sono differenziati in sintetici o complessi a seconda delle

Successivamente subisce processi di natura chimica e infine viene loro caratteristiche e degli ingredienti che li compongono.

reimmesso nel circolo idrico (non per uso alimentare). Per terreno sintetico si intende un terreno costituito da materie prime

• defostazione chimicamente pure. Essi sono particolarmente utilizzati nei laboratori in

• denitrificazione quanto hanno una facile standardizzazione e ripetibilità e inoltre sarebbe

• filtrazione impensabile utilizzarli in ambiente industriale a causa dell'elevato costo dei

• clorazione suoi costituenti. Essi sono realizzati tramite una ricetta ben precisa e per

Per quanto riguarda i fanghi (tutti gli scarti) essi subiscono pastorizzazione e questo motivo sono di facile standardizzazione.

digestione anaerobia al fine di produrre biogas (metano o CO2) il quale viene Per terreno complesso invece si intende un terreno ottenuto dalla

utilizzato per riscaldare gli ambienti dello stabilimento o viene immesso nella miscelazione di materie prime grezze e prodotti di scarto delle lavorazione

rete di metano. agricole o industriali. Sono molto utilizzati su larga scala in quanto sono

meno costosi e inoltre rappresentano un ottimo modo di impiego di

Parte 2 materiali di scarto. La standardizzazione è difficile a causa della varietà delle

materie prime, ma anche grazie a questa varietà si realizza una maggiore

Fonti di azoto di impiego industriale crescita microbica rispetto ai terreni sintetici. Il vero problema dei terreni

A livello industriale le fonti di azoto impiegate per la preparazione dei terreni complessi è rappresentato dalla schiuma, la quale va tenuta sotto controllo

colturali sono di due tipi: tramite l'utilizzo di antischiuma naturali o sintetici come l'olio di soia o

 organiche: amminoacidi, proteine, urea cotone oppure siliconi e PPG.

 inorganiche: Sali d’ammonio, ammoniaca, idrato d’ammonio

Come materie prime grezze di utilizzano materiali di scarto derivanti da altre Il fermentatore e gli elementi che lo costituiscono

lavorazioni come il corn steep liquor, un residuo dell’estrazione dell’anidro Il fermentatore è un contenitore cilindrico ad asse verticale munito di

di mais. Esso contiene il 12-20-40% di azoto a seconda del processo di entrate ed uscite provviste di valvole. 6

La coltura viene posizionata nel bioreattore fino a riempirne i 2/3, in modo L’antischiuma ideale dovrebbe essere di veloce dispersione, attivo a basse

che lo spazio rimanente possa essere messo a disposizione di un’eventuale concentrazioni così che i costi siano limitati e che l’aggiunta dell’antischiuma

formazione di schiuma la quale verrà tenuta sotto controllo tramite l’utilizzo non destabilizzi eccessivamente le concentrazioni dei costituenti del

di adeguati agenti antischiuma. Nella parte superiore del fermentatore sono substrato. Inoltre l’antischiuma dovrebbe avere un’attività prolungata nel

presenti le entrate per l’inoculo, il correttore di pH, l’agente antischiuma, la tempo, caratteristiche termostabili e in nessun caso dovrebbe disturbare le

sonda di controllo e uno sfiato tramite cui è possibile regolare la pressione operazioni di processo. Fino ad adesso un prodotto antischiuma con queste

interna del bioreattore la quale viene controllata con un manometro caratteristiche non è stato ancora scoperto, per cui si utilizzano altri tipi di

appositamente montato. L’apertura è leggermente strozzata in modo da antischiuma. Questi prodotti possono essere di origine naturale (oli naturali

avere una sovrapressione interna che non permetta ad eventuali di soia o cotone) e hanno il vantaggio di venire metabolizzati dai MO e

contaminanti di entrare. Sulla parte inferiore troviamo invece una valvola da quindi di non comparire nella coltura a fine del processo, ma proprio per

cui si si scarica un campione di colture per i controlli o l’intera coltura a fine questa motivazione devono essere continuamente reimmessi nella coltura;

del processo. oppure di origine sintetica (come PPG e siliconi) i quali hanno un basso costo

Il fermentatore può essere dotato di una sistema di areazione se il tipo di ma non vengono metabolizzati e quindi figurato nella coltu