Online overvågning af glukoseindhold til fodring i realtid for at sikre en jævn afslutning af fermenteringsprocessen.
Biofermenteringsteknik er en af de vigtige komponenter i moderne biofarmaceutisk teknik, der opnår de ønskede biokemiske produkter gennem vækstprocessen af mikroorganismer.Den mikrobielle vækstproces omfatter fire faser: tilpasningsfase, logfase, stationær fase og dødsfase.I den stationære fase ophobes en stor mængde stofskifteprodukter.Dette er også den periode, hvor produkter høstes i de fleste reaktioner.Når først denne fase er overskredet, og dødsfasen er gået ind, vil både aktiviteten af de mikrobielle celler og renheden af produkterne blive stærkt påvirket.På grund af kompleksiteten af biologiske reaktioner er gentageligheden af fermenteringsprocessen dårlig, og kvalitetskontrol er udfordrende.Efterhånden som processen skalerer op fra laboratoriet til pilotskala og fra pilotskala til storproduktion, kan der let opstå abnormiteter i reaktioner.At sikre, at fermenteringsreaktionen opretholdes i den stationære fase i en længere periode, er det mest bekymrende problem, når fermenteringsteknik skal opskaleres.
For at sikre, at den mikrobielle stamme forbliver i en kraftig og stabil vækstfase under fermenteringen, er det afgørende at opretholde indholdet af nødvendige energimetabolitter såsom glucose.Brug af online-spektroskopi til at overvåge glukoseindholdet i fermenteringsbouillonen i realtid er en passende teknisk tilgang til at kontrollere biofermenteringsprocessen: at tage ændringerne i glukosekoncentrationen som kriterier for tilskud og bestemme tilstanden af den mikrobielle stamme.Når indholdet falder under en fastsat tærskel, kan tilskud udføres omgående baseret på overvågningsresultater, hvilket væsentligt forbedrer kvaliteten og effektiviteten af biofermentering.Som vist i diagrammet nedenfor trækkes en sidegren fra en lille gæringstank.Spektroskopiproben opnår realtidsfermenteringsvæskesignaler gennem en cirkulationspulje, hvilket i sidste ende muliggør detektion af glukosekoncentrationer i fermenteringsvæsken ned til så lavt som 3‰.
På den anden side, hvis offline prøvetagning af fermenteringsbouillon og laboratorietestning bruges til proceskontrol, kan de forsinkede detektionsresultater gå glip af det optimale tidspunkt for tilskud.Endvidere kan prøveudtagningsprocessen påvirke fermenteringssystemet, såsom forurening med fremmede bakterier.
Posttid: Dec-07-2023