Control de calidad en ingeniería de biofermentación por el JINSP RS2100/RS2100-4 Raman Analyzers

Monitoreo en línea del contenido de glucosa para una alimentación en tiempo real que garantice la finalización exitosa del proceso de fermentación.

La ingeniería de biofermentación es uno de los componentes importantes de la ingeniería biofarmacéutica moderna, que obtiene los productos bioquímicos deseados a través del proceso de crecimiento de microorganismos. El proceso de crecimiento microbiano incluye cuatro etapas: fase de adaptación, fase logarítmica, fase estacionaria y fase de muerte. Durante la fase estacionaria, se acumula una gran cantidad de productos metabólicos. Este es también el período en el que se cosechan los productos en la mayoría de las reacciones. Una vez que se supera esta fase y se entra en la fase de muerte, tanto la actividad de las células microbianas como la pureza de los productos se verán muy afectadas. Debido a la complejidad de las reacciones biológicas, la repetibilidad del proceso de fermentación es pobre y el control de calidad es un desafío. A medida que el proceso se escala desde el laboratorio a escala piloto, y de escala piloto a producción a gran escala, pueden ocurrir fácilmente anomalías en las reacciones. Asegurar que la reacción de fermentación se mantenga en la fase estacionaria durante un período prolongado es el problema más preocupante al escalar la ingeniería de fermentación.

Para garantizar que la cepa microbiana permanezca en una fase de crecimiento vigorosa y estable durante la fermentación, es crucial mantener el contenido de metabolitos energéticos necesarios, como la glucosa. El uso de espectroscopia en línea para monitorear el contenido de glucosa en el caldo de fermentación en tiempo real es un enfoque técnico adecuado para controlar el proceso de biofermentación: tomando los cambios en la concentración de glucosa como criterio para la suplementación y determinando el estado de la cepa microbiana. Cuando el contenido cae por debajo de un umbral establecido, se puede llevar a cabo una suplementación rápida basada en los resultados del monitoreo, mejorando significativamente la calidad y la eficiencia de la biofermentación. Como se muestra en el diagrama a continuación, se dibuja una rama lateral de un pequeño tanque de fermentación. La sonda de espectroscopia obtiene señales de líquido de fermentación en tiempo real a través de un grupo de circulación, lo que finalmente permite la detección de concentraciones de glucosa en el líquido de fermentación tan bajas como 3‰.

Por otro lado, si se utiliza el muestreo fuera de línea del caldo de fermentación y las pruebas de laboratorio para el control del proceso, los resultados de detección retrasados pueden perder el momento óptimo para la suplementación. Además, el proceso de muestreo puede afectar el sistema de fermentación, como la contaminación por bacterias extrañas.

Recomendación de producto: Analizador Raman en línea láser JINSP RS2100 1064nm y analizador de 4 canales RS2100-4.