Raman en línea para el análisis en tiempo real de múltiples componentes en caldo de fermentación

Analizador de procesos Raman en línea JINSP RS2000/RS2000-4
Monitoreo en línea, continuo e in situ del caldo de fermentación/cultivo con retroalimentación en tiempo real de la alimentación permite un control preciso del proceso.

• Retroalimentación en tiempo real de la alimentación para ingeniería de fermentación e ingeniería celular;
• Monitoreo simultáneo de múltiples componentes, incluyendo materias primas, valores de OD y productos, con retroalimentación en tiempo real para ajuste auxiliar.

La ingeniería de fermentación biológica es uno de los componentes importantes de la ingeniería biofarmacéutica moderna, que obtiene los productos bioquímicos requeridos a través del proceso de crecimiento de los microorganismos. El proceso de crecimiento de los microorganismos incluye cuatro etapas: período de ajuste, período logarítmico, período estable y período de declive. Durante la fase estable, se acumula una gran cantidad de productos metabólicos, que es también el período en el que la mayoría de las reacciones cosechan productos. Una vez que se cruza este período y se entra en la fase de declive, tanto la actividad bacteriana como la pureza del producto se verán muy afectadas. Debido a la complejidad de las reacciones biológicas, la escasa repetibilidad de los procesos de fermentación y la dificultad en el control de calidad, es probable que se produzcan reacciones anormales durante el proceso desde el laboratorio hasta la escala piloto, y desde la escala piloto hasta la producción a gran escala. Cómo asegurar que las reacciones de fermentación se mantengan en un período estable durante mucho tiempo es una preocupación para la ampliación de los procesos de ingeniería de fermentación.

Es crucial mantener el contenido de materias primas, los valores de OD y los productos para asegurar que las cepas bacterianas se encuentren en un estado de crecimiento vigoroso y estable durante el proceso de fermentación. El uso de espectroscopia en línea para monitorear los indicadores anteriores del caldo de fermentación en tiempo real es una ruta técnica adecuada para controlar el proceso de fermentación biológica: el uso de materias primas, valores de OD y cambios de productos como indicadores para la alimentación y la determinación del estado de las cepas bacterianas, y el ajuste oportuno de la alimentación cuando el contenido es anormal, puede mejorar significativamente la calidad del producto y la eficiencia de la producción de fermentación biológica. Como se muestra en la figura a continuación, se inserta una sonda óptica de inmersión en el lateral de un pequeño tanque de fermentación para obtener señales de líquido de fermentación en tiempo real y, en última instancia, monitorear las materias primas, los valores de OD y los productos simultáneamente.

Si se utilizan el muestreo fuera de línea y las pruebas de laboratorio del caldo de fermentación para el control del proceso, por un lado, los resultados de detección retrasados pueden perder la oportunidad de intervención de la alimentación y, por otro lado, el proceso de muestreo puede tener un impacto en el sistema de fermentación, como la contaminación por bacterias diversas.