پایش آنلاین محتوای گلوکز برای تغذیه در زمان واقعی برای اطمینان از تکمیل صاف فرآیند تخمیر.
مهندسی تخمیر زیستی یکی از مولفه های مهم مهندسی بیوداروسازی مدرن است که محصولات بیوشیمیایی مورد نظر را از طریق فرآیند رشد میکروارگانیسم ها به دست می آورد.فرآیند رشد میکروبی شامل چهار مرحله است: فاز سازگاری، فاز لگ، فاز ساکن و مرحله مرگ.در طول فاز ثابت، مقدار زیادی از محصولات متابولیک تجمع می یابد.این نیز دوره ای است که محصولات در اکثر واکنش ها برداشت می شوند.هنگامی که از این مرحله فراتر رفت و مرحله مرگ وارد شد، هم فعالیت سلول های میکروبی و هم خلوص محصولات به شدت تحت تأثیر قرار می گیرد.به دلیل پیچیدگی واکنش های بیولوژیکی، تکرارپذیری فرآیند تخمیر ضعیف است و کنترل کیفیت چالش برانگیز است.همانطور که فرآیند از مقیاس آزمایشگاهی به مقیاس آزمایشی و از مقیاس آزمایشی به تولید در مقیاس بزرگ افزایش می یابد، ناهنجاری در واکنش ها به راحتی می تواند رخ دهد.حصول اطمینان از اینکه واکنش تخمیر در فاز ثابت برای مدت طولانی حفظ می‌شود، نگران‌کننده‌ترین مسئله در افزایش مقیاس مهندسی تخمیر است.
برای اطمینان از اینکه سویه میکروبی در طول تخمیر در فاز رشد قوی و پایدار باقی می‌ماند، حفظ محتوای متابولیت‌های انرژی لازم مانند گلوکز بسیار مهم است.استفاده از طیف‌سنجی آنلاین برای نظارت بر محتوای گلوکز در آبگوشت تخمیر در زمان واقعی یک رویکرد فنی مناسب برای کنترل فرآیند تخمیر زیستی است: در نظر گرفتن تغییرات در غلظت گلوکز به عنوان معیار مکمل‌سازی و تعیین وضعیت سویه میکروبی.هنگامی که محتوا به زیر یک آستانه تعیین شده می‌رسد، مکمل‌سازی می‌تواند به سرعت بر اساس نتایج پایش انجام شود و به طور قابل‌توجهی کیفیت و کارایی تخمیر زیستی را افزایش می‌دهد.همانطور که در نمودار زیر نشان داده شده است، یک شاخه جانبی از یک مخزن تخمیر کوچک کشیده شده است.کاوشگر طیف‌سنجی سیگنال‌های مایع تخمیر را در زمان واقعی از طریق یک استخر گردشی به‌دست می‌آورد، و در نهایت امکان تشخیص غلظت گلوکز در مایع تخمیر را به 3‰ می‌دهد.
از سوی دیگر، اگر از نمونه برداری آفلاین از آبگوشت تخمیر و آزمایش آزمایشگاهی برای کنترل فرآیند استفاده شود، نتایج تشخیص تاخیری ممکن است زمان بهینه برای مکمل را از دست بدهد.علاوه بر این، فرآیند نمونه برداری ممکن است بر سیستم تخمیر تأثیر بگذارد، مانند آلودگی توسط باکتری های خارجی.
زمان ارسال: دسامبر-07-2023