Pemantauan kandungan glukosa dalam talian untuk penyusuan masa nyata bagi memastikan proses penapaian berjalan lancar.
Kejuruteraan biofermentasi adalah salah satu komponen penting dalam kejuruteraan biofarmaseutikal moden, mendapatkan produk biokimia yang dikehendaki melalui proses pertumbuhan mikroorganisma.Proses pertumbuhan mikrob merangkumi empat peringkat: fasa penyesuaian, fasa log, fasa pegun, dan fasa kematian.Semasa fasa pegun, sejumlah besar produk metabolik terkumpul.Ini juga merupakan tempoh apabila produk dituai dalam kebanyakan tindak balas.Sebaik sahaja fasa ini melebihi dan fasa kematian dimasuki, kedua-dua aktiviti sel mikrob dan ketulenan produk akan sangat terjejas.Disebabkan oleh kerumitan tindak balas biologi, kebolehulangan proses penapaian adalah lemah, dan kawalan kualiti adalah mencabar.Apabila proses meningkat dari makmal ke skala perintis, dan daripada skala perintis kepada pengeluaran berskala besar, keabnormalan dalam tindak balas boleh berlaku dengan mudah.Memastikan bahawa tindak balas penapaian dikekalkan dalam fasa pegun untuk tempoh yang panjang adalah isu yang paling membimbangkan apabila meningkatkan kejuruteraan penapaian.
Untuk memastikan bahawa strain mikrob kekal dalam fasa pertumbuhan yang kuat dan stabil semasa penapaian, adalah penting untuk mengekalkan kandungan metabolit tenaga yang diperlukan seperti glukosa.Menggunakan spektroskopi dalam talian untuk memantau kandungan glukosa dalam sup penapaian dalam masa nyata ialah pendekatan teknikal yang sesuai untuk mengawal proses biofermentasi: mengambil perubahan dalam kepekatan glukosa sebagai kriteria untuk tambahan dan menentukan keadaan terikan mikrob.Apabila kandungan berada di bawah ambang yang ditetapkan, suplemen boleh dijalankan dengan segera berdasarkan hasil pemantauan, dengan ketara meningkatkan kualiti dan kecekapan biofermentasi.Seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah, dahan sisi diambil dari tangki penapaian kecil.Siasatan spektroskopi memperoleh isyarat cecair penapaian masa nyata melalui kolam peredaran, akhirnya membenarkan pengesanan kepekatan glukosa dalam cecair penapaian sehingga serendah 3‰.
Sebaliknya, jika pensampelan luar talian bagi sup penapaian dan ujian makmal digunakan untuk kawalan proses, keputusan pengesanan yang tertangguh mungkin terlepas masa optimum untuk suplemen.Tambahan pula, proses pensampelan boleh menjejaskan sistem penapaian, seperti pencemaran oleh bakteria asing.
Masa siaran: Dis-07-2023