Nøgleforskellen mellem upstream og downstream bioprocessing er, at upstream bioprocessing involverer screening og identifikation af mikroorganismer, medieforberedelse, multiplikation af mikrober inde i en bioreaktor og inkubation, mens downstream bioprocessing involverer ekstraktion, oprensning og pakning af det resulterende produkt fra gæringen.
Bioprocesser bruger levende organismer, især mikroorganismer som bakterier og svampe, til at producere værdifulde bioprodukter, som er industrielt eller medicinsk vigtige. Sådanne bioprodukter omfatter antibiotika, vitaminer, hormoner, enzymer og organiske syrer. De fleste bioprocesser anvendes inde i en bioreaktor. Fermentering er det almindeligt anvendte udtryk for at henvise til en bioproces udført inde i en bioreaktor. Fermentering kan opdeles i to hovedprocesser/stadier som opstrømsbehandling og nedstrømsbehandling. Hele processen op til ekstraktion af produktet fra bioreaktoren kommer under opstrømsprocessen, mens trin som ekstraktion, oprensning, kvalitetskontrol og pakning mv., som udføres efter fermenteringsprocessen, hører under nedstrømsprocessen.
Hvad er Upstream Bioprocessing?
Opstrømsprocessen er en af de to hoveddele af en bioproces. Det inkluderer de indledende trin i en fermenteringsproces. Fremstillingen af mikroorganismer er det første trin i opstrøms bioprocessing. De ønskede mikrober skal isoleres og udvælges til bioprocessen. Derefter skal de dyrkes i et passende vækstmedium. Medium forberedelse er det andet trin. Optimale forhold, sammen med næringsstofferne, tilføres til vækst og formering af mikroorganismer inde i en bioreaktor.
Figur 01: Bioprocessing
Medieforberedelse og optimering af vækstbetingelser er to trin i opstrøms biobehandling. Podning og drift af bioreaktorerne indtil færdiggørelsen af fermenteringsprocessen er de næste niveauer af trin i opstrøms biobehandling.
Hvad er downstream bioprocessing?
Downstream bioprocessing henviser til de adskillige sidste trin i en bioproces, der involverer produkthøst. Nedstrømsprocessen starter, når produktudviklingen er afsluttet. Trinene omfatter ekstraktion, oprensning og emballering af det endelige bioprodukt af bioprocessen. Nedstrøms bioprocessing er også kendt som produktgenvinding. Aminosyrer, antibiotika, organiske syrer, vitaminer og vacciner er nogle af de bioprodukter, der er et resultat af en bioproces. Den ønskede kvalitet af bioproduktet opnås under nedstrømsprocessen. Flygtige produkter kan renses ved hjælp af en destillationsproces. Desuden kan biomasseseparation udføres ved centrifugering. Derfor hører de stadier, der involverer separation, ekstraktion, oprensning og polering, til downstream bioprocessing.
Hvad er lighederne mellem upstream og downstream bioprocessing?
- Upstream og downstream bioprocessing er de to hoveddele af en bioproces.
- Levende organismer, især mikroorganismer, er involveret i begge processer.
- Industrielt og medicinsk vigtige bioprodukter gennemgår disse processer.
- Begge processer er lige vigtige ved fremstilling af bioprodukter.
- Forurening bør forhindres under begge processer.
Hvad er forskellen mellem Upstream og Downstream Bioprocessing?
Produktudvikling finder sted under opstrøms bioforarbejdning, mens produkthøst finder sted under nedstrøms bioforarbejdning. Dette er således den vigtigste forskel mellem upstream og downstream bioprocessing. Desuden er isolering og udvælgelse af mikroorganismerne, udvikling af podestoffet, medieforberedelse, podning og inkubation de vigtigste trin i opstrøms bioprocessing. I modsætning hertil er ekstraktion, oprensning, kvalitetskontrol og emballering af produktet de vigtigste trin i downstream bioprocessing.
Den følgende tabel viser forskellene mellem upstream og downstream bioprocessing til side om side sammenligning.
Opsummering – Upstream vs Downstream Bioprocessing
Bioproces eller fermentering har to hovedstadier: opstrøms bioprocessing og nedstrøms bioprocessing. I opstrøms bioprocessing screenes, dyrkes og dyrkes mikrober inde i en bioreaktor, hvilket giver de nødvendige næringsstoffer og vækstbetingelser. Nedstrøms bioprocessing starter i slutningen af podningsperioden, når fermenteringen er afsluttet. I downstream bioprocessing udføres ekstraktion, oprensning og korrekt pakning af produktet. Dette opsummerer således forskellen mellem upstream og downstream bioprocessing.
