Pemantauan penapaian dan kawalan proses bermaksud mewujudkan persekitaran pertumbuhan dan penapaian yang sempurna untuk mikrob, kemudian mengekalkan kecekapan yang stabil, hasil dan kualiti produk yang konsisten. Parameter utama seperti pH, oksigen terlarut, suhu, kepekatan substrat, kelikatan adalah semua faktor yang menentukan kualiti dan kecekapan di kilang farmaseutikal, di mana keperluan yang ketat dikemukakan untuk barisan proses.
Keperluan Pemantauan Kelikatan & Kepekatan Kuah Fermentasi
Kedua-dua kepekatan dan kelikatan berfungsi sebagai penunjuk dinamik pertumbuhan mikrob, ketumpatan sel dan komposisi sup, yang sangat mempengaruhi faktor kritikal seperti pemindahan jisim, ketersediaan oksigen dan pengagihan nutrien. Tanpa pemantauan penapaian dan kawalan proses yang teliti, turun naik kepekatan dan kelikatan boleh mengganggu keseimbangan halus persekitaran penapaian, yang membawa kepada hasil yang berkurangan, kualiti produk yang tidak konsisten dan ketidakcekapan yang mahal.
Pemantauan dalam talian berterusan bagi proses penapaian memberikan data masa nyata, memperkasakan pengendali untuk membuat pelarasan pantas dan tepat pada parameter seperti kadar suapan nutrien dan tahap pengudaraan. Menghilangkan kesan negatif yang disebabkan oleh persampelan manual yang tertangguh dan memakan masa.
Gambaran Keseluruhan Proses Penapaian Penisilium
Penapaian farmaseutikal merupakan projek mikrobiologi dan kejuruteraan yang canggih, di mana mikroorganisma yang ditanam dengan teliti, seperti bakteria atau kulat, menghasilkan bioproduk penting seperti antibiotik, vaksin dan enzim.
Proses penapaian Penicillium bermula daripada penyediaan inokulum dalam tangki benih. Kemudian beralih kepada penapaian kelompok suapan dalam media yang diperkaya nutrien dalam fermentor tangki dalam yang besar, termasuk peralatan hiliran untuk pemulihan dan penulenan. Kepekatan dan kelikatan kuah penapaian dipantau dan dikawal selia secara berterusan menggunakan sensor proses sebaris, pengawal model dalaman dan sistem automatik untuk meningkatkan hasil dan mencegah pencemaran.
Sifat-sifat Penicillium Chrysogenum dalam Fermentasi Kelompok untuk Pengeluaran Penisilin
Penicillium chrysogenum, sejenis kulat berfilamen, merupakan mikroorganisma pilihan untuk pengeluaran penisilin secara perindustrian. Tingkah lakunya semasa proses penapaian adalah sangat kompleks dan memberi kesan langsung kepada kecekapan dan hasil produk akhir. Memahami sifat-sifatnya adalah penting untuk kawalan proses yang berkesan.
Semasa penapaian, kelikatan dan kepekatan berkait rapat, dan perubahan dalam satu secara langsung mempengaruhi yang lain. Hubungan ini merupakan aspek kritikal dalam kawalan proses, kerana ia memberi kesan kepada segala-galanya daripada pertumbuhan mikrob hingga hasil produk.
Perubahan Kelikatan
Kelikatan kuah penapaian adalah ukuran rintangannya terhadap aliran. Ia tidak tetap dan biasanya berubah sepanjang kitaran penapaian disebabkan oleh beberapa faktor:
Kepekatan mikroorganisma meningkat dengan pertumbuhannya dan membiak dalam pertumbuhan biojisim. Kehadiran fizikal sahaja mewujudkan rangkaian sel yang padat dan saling berkaitan, yang meningkatkan kelikatan sup penapaian dengan ketara.
Lisis sel berlaku pada akhir penapaian. Mikrob mungkin lisis jika sel-sel mengalami tekanan, melepaskan komponen intraselular seperti DNA dan protein. Molekul-molekul besar ini juga boleh meningkatkan kelikatan kuah dengan ketara.
Perubahan Kepekatan
Kepekatan berubah-ubah dengan pembiakan bakteria kerana ketumpatan sel menyebabkan sup yang sesak dan interaksi yang lebih kerap antara sel. Sudah tentu, kepekatan awal substrat seperti gula dan nutrien mempunyai kesan yang jelas terhadap pertumbuhan mikrob selanjutnya.
Protein dan polisakarida yang dirembeskan terkumpul dalam penapaian berterusan, menyumbang kepada peningkatan kepekatan pepejal terlarut atau terampai.
Kesan Hubungan
Hubungan rapat antara kelikatan dan kepekatan mempunyai implikasi besar terhadap proses penapaian. Peningkatan kelikatan akibat peningkatan kepekatan boleh:
Menghalang Pemindahan Jisim: Kelikatan yang tinggi menyukarkan pemindahan gas penting seperti oksigen daripada buih udara ke dalam sup, lalu mengehadkan keupayaan mikrob untuk membiak.
Mengurangkan Kecekapan Mencampur: Kuah yang lebih pekat memerlukan lebih banyak tenaga untuk mencampurkannya dengan berkesan. Ini boleh menyebabkan zon bertakung di mana nutrien berkurangan dan bahan buangan terkumpul, mewujudkan persekitaran yang tidak sekata yang menjejaskan produktiviti secara negatif.
Mempengaruhi Pemprosesan Hiliran: Kuah yang sangat likat lebih sukar untuk ditapis, diempar dan ditulenkan semasa fasa pemulihan produk, menjadikan keseluruhan proses kurang cekap dan lebih mahal.
Oleh itu, pemantauan kelikatan dan kepekatan dalam masa nyata adalah penting untuk mengekalkan keadaan optimum, memastikan kualiti produk yang konsisten dan memaksimumkan hasil.
Aplikasi Pemantauan Kelikatan Sebaris
Potensi transformatif pemantauan dalam talian dalam proses penapaian amat jelas dalam pengeluaran antibiotik, seperti penisilin. Penjejakan kelikatan masa nyata membolehkan pengendali mengukur pertumbuhan mikrob dan konsistensi sup, membolehkan pelarasan tepat pada strategi pemakanan, pengudaraan dan pengadukan.
Teknologi proses automatik bertindak sebagai amaran sebelum potensi anomali, pencemaran, pembentukan buih untuk mencegah kemalangan pengeluaran. Selain itu, ia membolehkan skalabiliti daripada bioreaktor makmal kepada perindustrian.
Penyelesaian Pengukuran Kelikatan Sebaris Lonnmeter
Fungsi Utama dan Spesifikasi Teknikal
Viskometer kebersihan sebaris danmeter ketumpatan farmaseutikaldireka bentuk untuk pemantauan penapaian dan kawalan proses dalam aplikasi farmaseutikal. Reka bentuk mekanikal khasnya mengurangkan kemungkinan pembentukan bakteria, penyelenggaraan berkala dan juga penggantian.
Iniinstrumen automasi sebarismenyediakan pengukuran kelikatan dan ketumpatan masa nyata, memastikan keadaan kuah yang konsisten dalam bioreaktor. Viskometer sanitari sebaris mempunyai julat kelikatan 10–10000,000 cP. Toleransi suhunya mencapai 350°C.
Dilengkapi dengan sensor berasaskan getaran atau resonans termaju, instrumen ini memberikan bacaan tepat dalam keadaan dinamik dan disepadukan dengan lancar dengan sistem PLC dan DCS untuk kawalan automatik, menjadikannya sesuai untuk proses penapaian penisilin.
Kelebihan Berbanding Kaedah Luar Talian Tradisional
Instrumen pengukuran kelikatan sebaris Lonnmeter mengatasi kaedah luar talian tradisional. Alat automasi proses lanjutan membolehkan pelarasan proses segera, menghapuskan ralat persampelan.
Ketepatan mereka dalam mengendalikan sup bukan Newtonian mengatasi alat luar talian, yang sering gagal dengan cecair kompleks. Reka bentuk sanitari meminimumkan risiko pencemaran, yang penting dalam tetapan farmaseutikal, manakala pengumpulan data automatik mengurangkan ralat manusia, memastikan kebolehpercayaan yang unggul untuk pemantauan dalam talian proses penapaian.
Manfaat dalam Automasi Proses Fermentasi
Penyelesaian Lonnmeter mengubah automasi dalam penapaian berterusan penisilin, memberikan manfaat yang tiada tandingan. Ia memastikan kelikatan kuah penapaian yang konsisten, menghasilkan hasil penisilin yang seragam dan ketulenan yang tinggi.
Kawalan kelikatan automatik mengurangkan pembaziran, penggunaan tenaga dan masa henti, sekali gus memacu penjimatan kos yang ketara. Data masa nyata membolehkan penalaan halus kadar suapan, pengudaraan dan pengadukan, mengoptimumkan kecekapan proses.
Kepentingan pemantauan kelikatan sebaris yang kritikal dalam penapaian farmaseutikal, terutamanya untuk proses penapaian penisilin, tidak dapat dipandang remeh. Tingkatkan proses penapaian anda ke peringkat seterusnya—hubungi Lonnmeter hari ini untuk meminta sebut harga peribadi bagi penyelesaian pengukuran kelikatan termaju kami dan dapatkan ketepatan pengeluaran yang tiada tandingan!
Masa siaran: 14 Ogos 2025
