Spremljanje fermentacije in nadzor procesa pomenita ustvarjanje popolnega okolja za rast in fermentacijo mikrobov, s čimer se ohranja stabilna učinkovitost, pridelek in dosledna kakovost izdelka. Ključni parametri, kot so pH, raztopljeni kisik, temperatura, koncentracije substrata in viskoznost, so dejavniki, ki določajo kakovost in učinkovitost v farmacevtskih tovarnah, kjer so za procesne linije postavljene stroge zahteve.
Potrebe po spremljanju viskoznosti in koncentracije fermentacijske juhe
Tako koncentracija kot viskoznost služita kot dinamični kazalnik rasti mikrobov, gostote celic in sestave juhe, ki močno vplivata na kritične dejavnike, kot so prenos mase, razpoložljivost kisika in porazdelitev hranil. Brez natančnega spremljanja fermentacije in nadzora procesa lahko nihanja koncentracije in viskoznosti porušijo občutljivo ravnovesje fermentacijskega okolja, kar vodi do zmanjšanih pridelkov, neskladne kakovosti izdelkov in dragih neučinkovitosti.
Neprekinjeno spletno spremljanje procesa fermentacije zagotavlja podatke v realnem času, kar operaterjem omogoča hitro in natančno prilagajanje parametrov, kot so hitrosti dovajanja hranil in stopnje prezračevanja. Odpravite negativne učinke, ki jih povzroča zapoznelo in dolgotrajno ročno vzorčenje.
Pregled procesa fermentacije penicilija
Farmacevtska fermentacija je sofisticiran projekt mikrobiologije in inženiringa, kjer skrbno gojeni mikroorganizmi, kot so bakterije ali glive, proizvajajo vitalne biološke produkte, kot so antibiotiki, cepiva in encimi.
Postopek fermentacije Penicillium se začne s pripravo inokuluma v semenskih rezervoarjih. Nato se preklopi na šaržno fermentacijo v gojišču, obogatenem s hranili, v velikih fermentorjih z globokimi rezervoarji, vključno z opremo za predelavo in čiščenje. Koncentracija in viskoznost fermentacijske brozge se nenehno spremljata in uravnavata z uporabo vgrajenih procesnih senzorjev, notranjih krmilnikov modelov in avtomatiziranih sistemov za povečanje izkoristka in preprečevanje kontaminacije.
Lastnosti Penicillium Chrysogenum pri šaržni fermentaciji za proizvodnjo penicilina
Penicillium chrysogenum, nitasta gliva, je mikroorganizem, ki ga izberemo za industrijsko proizvodnjo penicilina. Njeno vedenje med procesom fermentacije je zelo kompleksno in neposredno vpliva na učinkovitost in izkoristek končnega izdelka. Razumevanje njenih lastnosti je bistvenega pomena za učinkovit nadzor procesa.
Med fermentacijo sta viskoznost in koncentracija tesno povezani, spremembe v enem pa neposredno vplivajo na drugega. Ta odnos je ključni vidik nadzora procesa, saj vpliva na vse od rasti mikrobov do izkoristka produkta.
Spremembe viskoznosti
Viskoznost fermentacijske juhe je merilo njene odpornosti proti pretoku. Ni konstantna in se običajno spreminja med fermentacijskim ciklom zaradi več dejavnikov:
Koncentracija mikroorganizmov se povečuje z njihovo rastjo in se množijo z rastjo biomase. Že sama fizična prisotnost ustvari gosto, prepleteno mrežo celic, kar znatno poveča viskoznost fermentacijske brozge.
Celična liza se pojavi na koncu fermentacije. Mikrobi lahko lizirajo, če so celice pod stresom, pri čemer sproščajo znotrajcelične komponente, kot sta DNK in beljakovine. Te velike molekule lahko tudi znatno povečajo viskoznost juhe.
Spremembe koncentracije
Koncentracija niha z razmnoževanjem bakterij, saj gostota celic povzroča prenatrpano juho in pogostejše interakcije med celicami. Seveda ima začetna koncentracija substratov, kot so sladkorji in hranila, očiten vpliv na nadaljnjo rast mikrobov.
Izločene beljakovine in polisaharidi se kopičijo med neprekinjeno fermentacijo, kar prispeva k povečanju koncentracije raztopljenih ali suspendiranih trdnih snovi.
Vpliv razmerja
Tesna povezava med viskoznostjo in koncentracijo ima pomembne posledice za proces fermentacije. Povečanje viskoznosti zaradi povečane koncentracije lahko:
Ovira prenos mase: Visoka viskoznost otežuje prenos bistvenih plinov, kot je kisik, iz zračnih mehurčkov v juho, kar omejuje sposobnost rasti mikrobov.
Zmanjšana učinkovitost mešanja: Gostejša juha zahteva več energije za učinkovito mešanje. To lahko privede do stagnacije, kjer se hranila izčrpajo in se kopičijo odpadni produkti, kar ustvarja neenakomerno okolje, ki negativno vpliva na produktivnost.
Vplivajo na nadaljnjo obdelavo: Visoko viskozne jušne osnove je težje filtrirati, centrifugirati in prečistiti med fazo pridobivanja produkta, zaradi česar je celoten postopek manj učinkovit in dražji.
Zato je spremljanje viskoznosti in koncentracije v realnem času ključnega pomena za vzdrževanje optimalnih pogojev, zagotavljanje dosledne kakovosti izdelkov in maksimiranje donosa.
Uporaba linijskega spremljanja viskoznosti
Transformativni potencial spletnega spremljanja v procesu fermentacije je še posebej očiten pri proizvodnji antibiotikov, kot je penicilin. Sledenje viskoznosti v realnem času omogoča operaterjem merjenje rasti mikrobov in konsistence juhe, kar omogoča natančno prilagajanje strategij hranjenja, prezračevanja in mešanja.
Avtomatizirane procesne tehnologije delujejo kot opozorilo pred morebitnimi anomalijami, kontaminacijo in nastajanjem pene, da preprečijo proizvodne nesreče. Poleg tega omogočajo skalabilnost od laboratorijskih do industrijskih bioreaktorjev.
Rešitve za merjenje viskoznosti Lonnmeter
Glavne funkcije in tehnične specifikacije
Vgrajeni sanitarni viskozimeter infarmacevtski merilnik gostoteso zasnovani za spremljanje fermentacije in nadzor procesov v farmacevtskih aplikacijah. Njihova posebna mehanska zasnova zmanjšuje možnosti kopičenja bakterij, redno vzdrževanje in celo zamenjavo.
Teinstrumenti za avtomatizacijo v linijiZagotavljajo meritve viskoznosti in gostote v realnem času, kar zagotavlja dosledne pogoje brozge v bioreaktorjih. Vgrajeni sanitarni viskozimeter ima območje viskoznosti od 10 do 10.000.000 cP. Njegova temperaturna toleranca doseže 350 °C.
Opremljeni z naprednimi vibracijskimi ali resonančnimi senzorji, ti instrumenti zagotavljajo natančne odčitke v dinamičnih pogojih in se brezhibno integrirajo s sistemi PLC in DCS za avtomatizirano krmiljenje, zaradi česar so idealni za proces fermentacije penicilina.
Prednosti pred tradicionalnimi metodami brez povezave
Lonnmeterjevi linijski instrumenti za merjenje viskoznosti prekašajo tradicionalne metode brez povezave. Napredna orodja za avtomatizacijo procesov omogočajo takojšnje prilagoditve procesa in odpravljajo napake pri vzorčenju.
Njihova natančnost pri ravnanju z ne-Newtonovimi juhami presega orodja brez povezave, ki pogosto odpovejo delovanju kompleksnih tekočin. Sanitarna zasnova zmanjšuje tveganje kontaminacije, kar je ključnega pomena v farmacevtskih okoljih, medtem ko avtomatizirano zbiranje podatkov zmanjšuje človeške napake, kar zagotavlja vrhunsko zanesljivost za spletno spremljanje procesa fermentacije.
Prednosti avtomatizacije fermentacijskih procesov
Lonnmeterjeve rešitve spreminjajo avtomatizacijo v neprekinjeni fermentaciji penicilina in zagotavljajo neprekosljive prednosti. Zagotavljajo dosledno viskoznost fermentacijske juhe, kar ima za posledico enakomerne donose penicilina in visoko čistost.
Avtomatiziran nadzor viskoznosti zmanjšuje odpadke, porabo energije in izpade, kar prinaša znatne prihranke stroškov. Podatki v realnem času omogočajo natančno nastavitev hitrosti dovajanja, prezračevanja in mešanja, kar optimizira učinkovitost procesa.
Ključnega pomena linijskega spremljanja viskoznosti pri farmacevtski fermentaciji, zlasti pri procesu fermentacije penicilina, ni mogoče preceniti. Dvignite svoj proces fermentacije na višjo raven – kontaktirajte Lonnmeter še danes in zahtevajte prilagojeno ponudbo za naše napredne rešitve za merjenje viskoznosti ter odklenite neprimerljivo natančnost proizvodnje!
Čas objave: 14. avg. 2025
