Controllo della qualità nell'ingegneria della biofermentazione da parte degli analizzatori Raman JINSP RS2100/RS2100-4

Monitoraggio online del contenuto di glucosio per un'alimentazione in tempo reale al fine di garantire il completamento regolare del processo di fermentazione.

L'ingegneria della biofermentazione è una delle componenti importanti dell'ingegneria biofarmaceutica moderna, che ottiene i prodotti biochimici desiderati attraverso il processo di crescita dei microrganismi. Il processo di crescita microbica comprende quattro fasi: fase di adattamento, fase logaritmica, fase stazionaria e fase di morte. Durante la fase stazionaria, si accumula una grande quantità di prodotti metabolici. Questo è anche il periodo in cui i prodotti vengono raccolti nella maggior parte delle reazioni. Una volta superata questa fase ed entrati nella fase di morte, sia l'attività delle cellule microbiche che la purezza dei prodotti saranno notevolmente influenzate. A causa della complessità delle reazioni biologiche, la ripetibilità del processo di fermentazione è scarsa e il controllo di qualità è impegnativo. Man mano che il processo viene scalato dal laboratorio alla scala pilota e dalla scala pilota alla produzione su larga scala, possono verificarsi facilmente anomalie nelle reazioni. Garantire che la reazione di fermentazione venga mantenuta nella fase stazionaria per un periodo prolungato è la questione più preoccupante quando si scala l'ingegneria della fermentazione.

Per garantire che il ceppo microbico rimanga in una fase di crescita vigorosa e stabile durante la fermentazione, è fondamentale mantenere il contenuto di metaboliti energetici necessari come il glucosio. L'utilizzo della spettroscopia online per monitorare in tempo reale il contenuto di glucosio nel brodo di fermentazione è un approccio tecnico adatto per controllare il processo di biofermentazione: prendendo le variazioni della concentrazione di glucosio come criterio per l'integrazione e determinando lo stato del ceppo microbico. Quando il contenuto scende al di sotto di una soglia prestabilita, l'integrazione può essere effettuata tempestivamente in base ai risultati del monitoraggio, migliorando significativamente la qualità e l'efficienza della biofermentazione. Come mostrato nel diagramma sottostante, un ramo laterale viene disegnato da un piccolo fermentatore. La sonda spettroscopica ottiene segnali del liquido di fermentazione in tempo reale attraverso una piscina di circolazione, consentendo infine il rilevamento di concentrazioni di glucosio nel liquido di fermentazione fino a 3‰.

D'altra parte, se per il controllo del processo vengono utilizzati campionamenti offline del brodo di fermentazione e test di laboratorio, i risultati del rilevamento ritardati potrebbero far perdere il momento ottimale per l'integrazione. Inoltre, il processo di campionamento può influire sul sistema di fermentazione, come la contaminazione da batteri estranei.

Raccomandazione prodotto: Analizzatore Raman online laser JINSP RS2100 1064nm e analizzatore RS2100-4 a 4 canali.