Fermentacijos stebėsena ir proceso kontrolė reiškia idealios mikrobų augimo ir fermentacijos aplinkos sukūrimą, kad būtų palaikomas stabilus efektyvumas, išeiga ir nuosekli produkto kokybė. Pagrindiniai parametrai, tokie kaip pH, ištirpęs deguonis, temperatūra, substrato koncentracija, klampumas, yra veiksniai, lemiantys kokybę ir efektyvumą farmacijos gamyklose, kuriose keliami griežti reikalavimai procesų linijoms.
Fermentacijos sultinio klampumo ir koncentracijos stebėjimo būtinybė
Ir koncentracija, ir klampumas yra dinaminis mikrobų augimo, ląstelių tankio ir sultinio sudėties rodiklis, darantis didelę įtaką tokiems svarbiems veiksniams kaip masės perdavimas, deguonies prieinamumas ir maistinių medžiagų pasiskirstymas. Be kruopštaus fermentacijos stebėjimo ir proceso kontrolės, koncentracijos ir klampumo svyravimai gali sutrikdyti trapią fermentacijos aplinkos pusiausvyrą, dėl to sumažėja derlius, nepastovi produkto kokybė ir atsiranda brangiai kainuojantis neefektyvumas.
Nuolatinis fermentacijos proceso stebėjimas internetu teikia duomenis realiuoju laiku, suteikdamas operatoriams galimybę greitai ir tiksliai koreguoti tokius parametrus kaip maistinių medžiagų tiekimo greitis ir aeracijos lygis. Pašalinkite neigiamą poveikį, kurį sukelia uždelstas ir daug laiko reikalaujantis rankinis mėginių ėmimas.
Peniciliumo fermentacijos proceso apžvalga
Farmacinė fermentacija yra sudėtingas mikrobiologijos ir inžinerijos projektas, kurio metu kruopščiai kultivuojami mikroorganizmai, tokie kaip bakterijos ar grybeliai, gamina gyvybiškai svarbius bioproduktus, tokius kaip antibiotikai, vakcinos ir fermentai.
Penicillium fermentacijos procesas prasideda nuo inokuliato paruošimo sėklų rezervuaruose. Tada pereinama prie periodinės fermentacijos maistinėmis medžiagomis praturtintoje terpėje dideliuose giliuose rezervuaruose, įskaitant įrangą fermentacijai ir gryninimui. Fermentacijos sultinio koncentracija ir klampumas nuolat stebimi ir reguliuojami naudojant integruotus proceso jutiklius, vidinius modelio valdiklius ir automatizuotas sistemas, siekiant padidinti derlių ir išvengti užteršimo.
Penicillium Chrysogenum savybės penicilino gamybos partijos fermentacijos metu
Penicillium chrysogenum, siūlinis grybelis, yra pasirinktas mikroorganizmas pramoninei penicilino gamybai. Jo elgesys fermentacijos proceso metu yra labai sudėtingas ir tiesiogiai veikia galutinio produkto efektyvumą ir išeigą. Jo savybių supratimas yra būtinas norint efektyviai kontroliuoti procesą.
Fermentacijos metu klampumas ir koncentracija yra glaudžiai susiję, o vieno pokyčiai tiesiogiai veikia kitą. Šis ryšys yra labai svarbus proceso kontrolės aspektas, nes jis daro įtaką viskam – nuo mikrobų augimo iki produkto išeigos.
Klampumo pokyčiai
Fermentacijos sultinio klampumas yra jo pasipriešinimo tekėjimui matas. Jis nėra pastovus ir paprastai kinta fermentacijos ciklo metu dėl kelių veiksnių:
Mikroorganizmų koncentracija didėja jiems augant ir dauginantis biomasės augime. Vien fizinis buvimas sukuria tankų, susipynusių ląstelių tinklą, kuris žymiai padidina fermentacijos sultinio klampumą.
Fermentacijos pabaigoje įvyksta ląstelių lizė. Mikrobai gali lizuotis, jei ląstelės patiria stresą, išskirdami tarpląstelinius komponentus, tokius kaip DNR ir baltymai. Šios didelės molekulės taip pat gali žymiai padidinti sultinio klampumą.
Koncentracijos pokyčiai
Koncentracija svyruoja bakterijoms dauginantis, nes ląstelių tankis lemia sultinio tankėjimą ir dažnesnę ląstelių sąveiką. Žinoma, pradinė substratų, tokių kaip cukrus ir maistinės medžiagos, koncentracija turi akivaizdų poveikį tolesniam mikrobų augimui.
Nuolatinės fermentacijos metu kaupiasi išskiriami baltymai ir polisacharidai, kurie prisideda prie ištirpusių arba suspenduotų kietųjų dalelių koncentracijos padidėjimo.
Santykių poveikis
Glaudus klampumo ir koncentracijos ryšys turi didelę įtaką fermentacijos procesui. Padidėjusi klampa gali:
Slopina masės perdavimą: Dėl didelio klampumo sunkiau perkelti tokias svarbias dujas kaip deguonis iš oro burbuliukų į sultinį, todėl mikrobų gebėjimas augti yra ribotas.
Sumažėjęs maišymo efektyvumas: Tirštesniam sultiniui efektyviai maišyti reikia daugiau energijos. Dėl to gali susidaryti sąstingio zonos, kuriose išeikvojamos maistinės medžiagos ir kaupiasi atliekos, sukurdamos netolygią aplinką, kuri neigiamai veikia produktyvumą.
Poveikis tolesniam apdorojimui: Labai klampius sultinius produkto išgavimo etape sunkiau filtruoti, centrifuguoti ir išvalyti, todėl visas procesas yra mažiau efektyvus ir brangesnis.
Todėl klampumo ir koncentracijos stebėjimas realiuoju laiku yra labai svarbus norint palaikyti optimalias sąlygas, užtikrinti nuoseklią produkto kokybę ir maksimaliai padidinti derlių.
Įprasto klampumo stebėjimo taikymas
Internetinio stebėjimo transformacinis potencialas fermentacijos procese ypač akivaizdus antibiotikų, tokių kaip penicilinas, gamyboje. Klampumo stebėjimas realiuoju laiku leidžia operatoriams įvertinti mikrobų augimą ir sultinio konsistenciją, o tai leidžia tiksliai koreguoti šėrimo strategijas, aeravimą ir maišymą.
Automatizuotos procesų technologijos veikia kaip įspėjimas apie galimas anomalijas, užterštumą, putų susidarymą, siekiant išvengti gamybinių avarijų. Be to, tai leidžia pritaikyti bioreaktorius nuo laboratorinių iki pramoninių.
Lonnmeter integruoti klampumo matavimo sprendimai
Pagrindinės funkcijos ir techninės specifikacijos
Integruotas sanitarinis viskozimetras irfarmacijos tankio matuoklisSkirti fermentacijos stebėjimui ir procesų valdymui farmacijos srityje. Jų speciali mechaninė konstrukcija sumažina bakterijų kaupimosi, reguliarios priežiūros ir net keitimo tikimybę.
Šielinijinės automatikos prietaisaiteikia klampos ir tankio matavimus realiuoju laiku, užtikrindami pastovias sultinio sąlygas bioreaktoriuose. Integruotas sanitarinis viskozimetras pasižymi klampos diapazonu nuo 10 iki 10 000 000 cP. Jo temperatūros tolerancija siekia 350 °C.
Šie prietaisai, aprūpinti pažangiais vibraciniais arba rezonansiniais jutikliais, teikia tikslius rodmenis dinaminėmis sąlygomis ir sklandžiai integruojasi su PLC ir DCS sistemomis automatizuotam valdymui, todėl idealiai tinka penicilino fermentacijos procesui.
Privalumai, palyginti su tradiciniais neprisijungus pasiekiamais metodais
„Lonnmeter“ integruoti klampos matavimo prietaisai pranoksta tradicinius neprisijungus naudojamus metodus. Pažangūs procesų automatizavimo įrankiai leidžia nedelsiant koreguoti procesą, pašalinant mėginių ėmimo klaidas.
Jų tikslumas tvarkant neniutoninius sultinius pranoksta autonominius įrankius, kurie dažnai stringa dirbant su sudėtingais skysčiais. Sanitarinė konstrukcija sumažina užteršimo riziką, kuri yra labai svarbi farmacijos aplinkoje, o automatizuotas duomenų rinkimas sumažina žmogiškųjų klaidų skaičių ir užtikrina didesnį patikimumą stebint fermentacijos procesą internetu.
Fermentacijos proceso automatizavimo privalumai
„Lonnmeter“ sprendimai transformuoja automatizavimą nuolatinėje penicilino fermentacijoje, suteikdami neprilygstamų privalumų. Jie užtikrina pastovų fermentacijos sultinio klampumą, todėl gaunamas vienodas penicilino išeigas ir didelis grynumas.
Automatizuotas klampumo valdymas sumažina atliekas, energijos suvartojimą ir prastovas, taip žymiai sutaupydamas lėšų. Realaus laiko duomenys leidžia tiksliai reguliuoti tiekimo greičius, aeraciją ir maišymą, optimizuojant proceso efektyvumą.
Farmacinės fermentacijos, ypač penicilino fermentacijos proceso, klampos stebėjimo svarbos negalima pervertinti. Pakelkite savo fermentacijos procesą į kitą lygį – susisiekite su „Lonnmeter“ šiandien ir gaukite asmeninę mūsų pažangių klampos matavimo sprendimų kainą bei atraskite neprilygstamą gamybos tikslumą!
Įrašo laikas: 2025 m. rugpjūčio 14 d.
