Monitoraggio online del contenuto di glucosio per l'alimentazione in tempo reale per garantire il regolare completamento del processo di fermentazione.
L'ingegneria della biofermentazione è uno dei componenti importanti della moderna ingegneria biofarmaceutica, ottenendo 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 e si entra nella fase di morte, sia l’attività delle cellule microbiche che la purezza dei prodotti verranno fortemente influenzati.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 passa dal laboratorio alla scala pilota e dalla scala pilota alla produzione su larga scala, possono facilmente verificarsi 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 potenzia 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 dei metaboliti energetici necessari come il glucosio.L'uso della spettroscopia online per monitorare il contenuto di glucosio nel brodo di fermentazione in tempo reale è un approccio tecnico adatto per controllare il processo di biofermentazione: prendere le variazioni della concentrazione di glucosio come criterio per l'integrazione e determinare lo stato del ceppo microbico.Quando il contenuto scende al di sotto di una soglia prestabilita, l'integrazione può essere tempestivamente effettuata in base ai risultati del monitoraggio, migliorando significativamente la qualità e l'efficienza della biofermentazione.Come mostrato nello schema seguente, da un piccolo serbatoio di fermentazione viene ricavato un ramo laterale.La sonda spettroscopica ottiene segnali del liquido di fermentazione in tempo reale attraverso un pool di circolazione, consentendo infine il rilevamento di concentrazioni di glucosio nel liquido di fermentazione fino a un minimo del 3‰.
D'altro canto, se per il controllo del processo si utilizzano il campionamento offline del brodo di fermentazione e i test di laboratorio, i risultati del rilevamento ritardato potrebbero non individuare il momento ottimale per l'integrazione.Inoltre, il processo di campionamento può influenzare il sistema di fermentazione, come la contaminazione da parte di batteri estranei.
Orario di pubblicazione: 07-dic-2023