Онлайн мониторинг на съдържанието на глюкоза за хранене в реално време, за да се гарантира гладкото завършване на процеса на ферментация.
Биоферментационното инженерство е един от важните компоненти на съвременното биофармацевтично инженерство, получаване на желаните биохимични продукти чрез процеса на растеж на микроорганизмите.Процесът на растеж на микробите включва четири етапа: фаза на адаптация, логаритмична фаза, стационарна фаза и фаза на смърт.По време на стационарната фаза се натрупва голямо количество метаболитни продукти.Това е и периодът, когато продуктите се събират в повечето реакции.След като тази фаза бъде превишена и се навлезе във фазата на смърт, както активността на микробните клетки, така и чистотата на продуктите ще бъдат силно засегнати.Поради сложността на биологичните реакции повторяемостта на процеса на ферментация е лоша и контролът на качеството е предизвикателство.Тъй като процесът се мащабира от лаборатория до пилотен мащаб и от пилотен мащаб до широкомащабно производство, лесно могат да възникнат аномалии в реакциите.Гарантирането, че ферментационната реакция се поддържа в стационарна фаза за продължителен период е най-загриженият въпрос при разширяване на ферментационното инженерство.
За да се гарантира, че микробният щам остава в енергична и стабилна фаза на растеж по време на ферментацията, е от решаващо значение да се поддържа съдържанието на необходимите енергийни метаболити като глюкоза.Използването на онлайн спектроскопия за наблюдение на съдържанието на глюкоза във ферментационния бульон в реално време е подходящ технически подход за контролиране на процеса на биоферментация: вземане на промените в концентрацията на глюкоза като критерии за добавяне и определяне на състоянието на микробния щам.Когато съдържанието падне под зададен праг, добавките могат да бъдат незабавно извършени въз основа на резултатите от мониторинга, което значително повишава качеството и ефективността на биоферментацията.Както е показано на диаграмата по-долу, страничен клон се изтегля от малък резервоар за ферментация.Спектроскопската сонда получава сигнали за ферментационната течност в реално време чрез циркулационен басейн, което в крайна сметка позволява откриване на концентрации на глюкоза във ферментационната течност до 3‰.
От друга страна, ако офлайн вземането на проби от ферментационния бульон и лабораторните тестове се използват за контрол на процеса, резултатите от забавеното откриване може да пропуснат оптималното време за добавяне.Освен това процесът на вземане на проби може да повлияе на ферментационната система, като например замърсяване от чужди бактерии.
Време на публикуване: 07 декември 2023 г