Kontrola kvality v biofermentačnom inžinierstve

Online monitorovanie obsahu glukózy pre kŕmenie v reálnom čase, aby sa zabezpečilo hladké dokončenie fermentačného procesu.

Biofermentačné inžinierstvo je jednou z dôležitých zložiek moderného biofarmaceutického inžinierstva, získavaním požadovaných biochemických produktov prostredníctvom procesu rastu mikroorganizmov.Proces mikrobiálneho rastu zahŕňa štyri fázy: adaptačnú fázu, log fázu, stacionárnu fázu a fázu smrti.Počas stacionárnej fázy sa hromadí veľké množstvo metabolických produktov.Toto je tiež obdobie, kedy sa produkty zbierajú vo väčšine reakcií.Akonáhle je táto fáza prekročená a vstúpi sa do fázy smrti, bude to značne ovplyvnené ako aktivita mikrobiálnych buniek, tak aj čistota produktov.Kvôli zložitosti biologických reakcií je opakovateľnosť fermentačného procesu zlá a kontrola kvality je náročná.Keď sa proces rozšíri z laboratória do pilotného meradla a z pilotného meradla na výrobu vo veľkom meradle, môžu sa ľahko vyskytnúť abnormality v reakciách.Zabezpečenie toho, aby sa fermentačná reakcia udržala v stacionárnej fáze počas predĺženého obdobia, je najzávažnejším problémom pri rozširovaní fermentačného inžinierstva.

Aby sa zabezpečilo, že mikrobiálny kmeň zostane počas fermentácie vo fáze energického a stabilného rastu, je dôležité zachovať obsah potrebných energetických metabolitov, ako je glukóza.Použitie online spektroskopie na monitorovanie obsahu glukózy vo fermentačnom bujóne v reálnom čase je vhodným technickým prístupom na riadenie biofermentačného procesu: zmeny koncentrácie glukózy sa vezmú ako kritériá na suplementáciu a určenie stavu mikrobiálneho kmeňa.Keď obsah klesne pod stanovenú hranicu, suplementácia môže byť urýchlene vykonaná na základe výsledkov monitorovania, čím sa výrazne zvýši kvalita a účinnosť biofermentácie.Ako je znázornené na obrázku nižšie, bočná vetva je vytiahnutá z malej fermentačnej nádrže.Spektroskopická sonda získava signály fermentačnej kvapaliny v reálnom čase cez cirkulačný bazén, čo v konečnom dôsledku umožňuje detekciu koncentrácií glukózy vo fermentačnej kvapaline až do 3‰.

Na druhej strane, ak sa na kontrolu procesu použije offline odber vzoriek fermentačného bujónu a laboratórne testovanie, výsledky oneskorenej detekcie môžu zmeškať optimálne načasovanie suplementácie.Okrem toho môže proces odberu vzoriek ovplyvniť fermentačný systém, ako je kontaminácia cudzími baktériami.

asd (1)
asd (2)
asd (3)

Čas odoslania: 7. decembra 2023