Monitoreo en línea del contenido de glucosa para alimentación en tiempo real para garantizar la finalización sin problemas del proceso de fermentación.
La ingeniería de biofermentación es uno de los componentes importantes de la ingeniería biofarmacéutica moderna, ya 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 superada esta fase y entrando 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 deficiente y el control de calidad es un desafío.A medida que el proceso pasa del laboratorio a la escala piloto, y de la escala piloto a la producción a gran escala, pueden ocurrir fácilmente anomalías en las reacciones.Garantizar que la reacción de fermentación se mantenga en la fase estacionaria durante un período prolongado es la cuestión más preocupante a la hora de ampliar la ingeniería de fermentación.
Para garantizar que la cepa microbiana permanezca en una fase de crecimiento vigoroso y estable durante la fermentación, es crucial mantener el contenido de los metabolitos energéticos necesarios, como la glucosa.El uso de espectroscopía 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: tomar los cambios en la concentración de glucosa como criterio para la suplementación y determinar el estado de la cepa microbiana.Cuando el contenido cae por debajo de un umbral establecido, la suplementación se puede llevar a cabo rápidamente en función de los resultados del seguimiento, mejorando significativamente la calidad y la eficiencia de la biofermentación.Como se muestra en el diagrama siguiente, se extrae una rama lateral de un pequeño tanque de fermentación.La sonda de espectroscopia obtiene señales del líquido de fermentación en tiempo real a través de un grupo de circulación, lo que en última instancia permite la detección de concentraciones de glucosa en el líquido de fermentación hasta tan solo 3‰.
Por otro lado, si se utilizan muestreos fuera de línea del caldo de fermentación y 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.
Hora de publicación: 07-dic-2023