Spectroscopie Raman en ligne pour l'analyse en temps réel de multiples composants dans le bouillon de fermentation

Analyseur de processus Raman en ligne JINSP RS2000/RS2000-4
Surveillance en ligne continue et in situ du bouillon de fermentation/culture avec rétroaction en temps réel de l'alimentation, permettant un contrôle précis du processus.

• Rétroaction en temps réel de l'alimentation pour l'ingénierie de la fermentation et l'ingénierie cellulaire ;
• Surveillance simultanée de plusieurs composants, y compris les matières premières, les valeurs DO et les produits, avec une rétroaction en temps réel pour un ajustement auxiliaire.

L'ingénierie de la fermentation biologique est l'un des éléments importants de l'ingénierie biopharmaceutique moderne, qui obtient les produits biochimiques requis grâce au processus de croissance des micro-organismes. Le processus de croissance des micro-organismes comprend quatre étapes : la période d'ajustement, la période logarithmique, la période stable et la période de déclin. Pendant la phase stable, une grande quantité de produits métaboliques s'accumule, ce qui est également la période où la plupart des réactions récoltent des produits. Une fois cette période franchie et que l'on entre dans la phase de déclin, l'activité bactérienne et la pureté du produit seront grandement affectées. En raison de la complexité des réactions biologiques, de la faible répétabilité des processus de fermentation et de la difficulté du contrôle qualité, des réactions anormales sont susceptibles de se produire au cours du processus, du laboratoire à l'échelle pilote, et de l'échelle pilote à la production à grande échelle. La manière de garantir que les réactions de fermentation sont maintenues pendant une période stable pendant une longue période est une préoccupation pour l'extension des processus d'ingénierie de la fermentation.

Il est crucial de maintenir la teneur en matières premières, les valeurs DO et les produits afin de garantir que les souches bactériennes sont dans un état de croissance vigoureux et stable pendant le processus de fermentation. L'utilisation de la spectroscopie en ligne pour surveiller en temps réel les indicateurs ci-dessus du bouillon de fermentation est une voie technique adaptée au contrôle du processus de fermentation biologique : l'utilisation des matières premières, des valeurs DO et des changements de produits comme indicateurs pour l'alimentation et la détermination de l'état des souches bactériennes, et l'ajustement de l'alimentation en temps opportun lorsque la teneur est anormale, peut améliorer considérablement la qualité du produit et l'efficacité de la production de la fermentation biologique. Comme le montre la figure ci-dessous, une sonde optique à immersion est insérée sur le côté d'une petite cuve de fermentation pour obtenir des signaux de liquide de fermentation en temps réel et, finalement, surveiller simultanément les matières premières, les valeurs DO et les produits.

Si l'échantillonnage hors ligne et les tests en laboratoire du bouillon de fermentation sont utilisés pour le contrôle du processus, d'une part, les résultats de détection retardés peuvent manquer l'occasion d'une intervention d'alimentation et, d'autre part, le processus d'échantillonnage peut avoir un impact sur le système de fermentation, tel que la contamination par des bactéries diverses.