การตรวจสอบปริมาณกลูโคสแบบออนไลน์เพื่อการป้อนแบบเรียลไทม์เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการหมักจะเสร็จสมบูรณ์อย่างราบรื่น
วิศวกรรมการหมักชีวภาพเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างหนึ่งของวิศวกรรมชีวเภสัชภัณฑ์สมัยใหม่ เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ทางชีวเคมีที่ต้องการผ่านกระบวนการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์กระบวนการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ประกอบด้วยสี่ขั้นตอน: ระยะการปรับตัว ระยะบันทึก ระยะนิ่ง และระยะตายในระหว่างระยะหยุดนิ่ง ผลิตภัณฑ์เมตาบอลิซึมจำนวนมากจะสะสมนี่เป็นช่วงที่มีการเก็บเกี่ยวผลิตภัณฑ์ด้วยปฏิกิริยาส่วนใหญ่เมื่อเกินระยะนี้และเข้าสู่ระยะตาย ทั้งกิจกรรมของเซลล์จุลินทรีย์และความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์จะได้รับผลกระทบอย่างมากเนื่องจากความซับซ้อนของปฏิกิริยาทางชีวภาพ ความสามารถในการทำซ้ำของกระบวนการหมักจึงไม่ดี และการควบคุมคุณภาพก็เป็นสิ่งที่ท้าทายเมื่อกระบวนการขยายขนาดจากห้องปฏิบัติการไปสู่ระดับนำร่อง และจากระดับนำร่องไปสู่การผลิตขนาดใหญ่ ความผิดปกติในปฏิกิริยาก็สามารถเกิดขึ้นได้ง่ายการดูแลให้ปฏิกิริยาการหมักคงอยู่ในระยะหยุดนิ่งเป็นระยะเวลานานถือเป็นปัญหาที่น่ากังวลมากที่สุดเมื่อขยายขนาดวิศวกรรมการหมัก
เพื่อให้แน่ใจว่าสายพันธุ์จุลินทรีย์ยังคงอยู่ในระยะการเจริญเติบโตที่แข็งแรงและมั่นคงในระหว่างการหมัก จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องรักษาปริมาณของสารเมตาบอไลต์พลังงานที่จำเป็น เช่น กลูโคสการใช้สเปกโทรสโกปีแบบออนไลน์เพื่อตรวจสอบปริมาณกลูโคสในน้ำซุปหมักแบบเรียลไทม์เป็นแนวทางทางเทคนิคที่เหมาะสมสำหรับการควบคุมกระบวนการหมักทางชีวภาพ โดยนำการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของกลูโคสมาเป็นเกณฑ์ในการเสริมและกำหนดสถานะของสายพันธุ์จุลินทรีย์เมื่อปริมาณต่ำกว่าเกณฑ์ที่ตั้งไว้ การเสริมสามารถดำเนินการได้ทันทีตามผลการตรวจสอบ ซึ่งช่วยเพิ่มคุณภาพและประสิทธิภาพของการหมักทางชีวภาพได้อย่างมากดังที่แสดงในแผนภาพด้านล่าง กิ่งด้านข้างจะถูกดึงออกมาจากถังหมักขนาดเล็กหัววัดสเปกโทรสโกปีจะรับสัญญาณของเหลวในการหมักแบบเรียลไทม์ผ่านระบบหมุนเวียน ซึ่งท้ายที่สุดแล้วทำให้สามารถตรวจจับความเข้มข้นของกลูโคสในของเหลวในการหมักได้ต่ำถึง 3‰ ในท้ายที่สุด
ในทางกลับกัน หากใช้การสุ่มตัวอย่างแบบออฟไลน์ของน้ำซุปหมักและการทดสอบในห้องปฏิบัติการเพื่อควบคุมกระบวนการ ผลการตรวจจับที่ล่าช้าอาจพลาดเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการเสริมนอกจากนี้ กระบวนการสุ่มตัวอย่างอาจส่งผลต่อระบบการหมัก เช่น การปนเปื้อนจากแบคทีเรียแปลกปลอม
เวลาโพสต์: Dec-07-2023