Online sledování obsahu glukózy pro krmení v reálném čase pro zajištění hladkého dokončení fermentačního procesu.
Biofermentační inženýrství je jednou z důležitých součástí moderního biofarmaceutického inženýrství, získáváním požadovaných biochemických produktů procesem růstu mikroorganismů.Proces mikrobiálního růstu zahrnuje čtyři fáze: adaptační fázi, log fázi, stacionární fázi a fázi smrti.Během stacionární fáze se hromadí velké množství metabolických produktů.Toto je také období, kdy se produkty sklízejí ve většině reakcí.Jakmile je tato fáze překročena a vstoupí se do fáze smrti, bude značně ovlivněna jak aktivita mikrobiálních buněk, tak i čistota produktů.Kvůli složitosti biologických reakcí je opakovatelnost fermentačního procesu špatná a kontrola kvality je náročná.Jak se proces rozšiřuje z laboratoře do pilotního měřítka az poloprovozního měřítka na velkovýrobu, může snadno dojít k abnormalitám reakcí.Zajištění toho, aby byla fermentační reakce udržována ve stacionární fázi po delší dobu, je nejzávažnějším problémem při rozšiřování fermentačního inženýrství.
Aby se zajistilo, že mikrobiální kmen zůstane během fermentace ve fázi energického a stabilního růstu, je klíčové udržovat obsah nezbytných energetických metabolitů, jako je glukóza.Použití online spektroskopie k monitorování obsahu glukózy ve fermentačním bujónu v reálném čase je vhodným technickým přístupem pro řízení biofermentačního procesu: vzít změny v koncentraci glukózy jako kritéria pro suplementaci a určit stav mikrobiálního kmene.Když obsah klesne pod stanovenou prahovou hodnotu, lze na základě výsledků monitorování okamžitě provést suplementaci, čímž se výrazně zvýší kvalita a účinnost biofermentace.Jak je znázorněno na obrázku níže, boční větev je vytažena z malé fermentační nádrže.Spektroskopická sonda získává signály fermentační kapaliny v reálném čase prostřednictvím cirkulačního bazénu, což nakonec umožňuje detekci koncentrací glukózy ve fermentační kapalině až do hodnoty 3‰.
Na druhou stranu, pokud se pro kontrolu procesu použije offline odběr vzorků fermentačního bujónu a laboratorní testování, výsledky opožděné detekce mohou zmeškat optimální načasování pro suplementaci.Kromě toho může proces odběru vzorků ovlivnit fermentační systém, jako je kontaminace cizími bakteriemi.
Čas odeslání: prosinec-07-2023