Fermantasyon izleme ve proses kontrolü, mikroorganizmalar için mükemmel bir büyüme ve fermantasyon ortamı yaratmak, ardından istikrarlı bir verimlilik, verim ve tutarlı ürün kalitesi sağlamak anlamına gelir. pH, çözünmüş oksijen, sıcaklık, substrat konsantrasyonları, viskozite gibi temel parametreler, ilaç fabrikalarında kalite ve verimliliği belirleyen faktörlerdir ve bu nedenle proses hattı için katı gereksinimler ortaya konmuştur.
Fermantasyon Sıvısının Viskozite ve Konsantrasyonunun İzlenmesinin Gereklilikleri
Hem konsantrasyon hem de viskozite, mikrobiyal büyüme, hücre yoğunluğu ve sıvı bileşiminin dinamik bir göstergesi olarak işlev görür ve kütle transferi, oksijen mevcudiyeti ve besin dağılımı gibi kritik faktörleri derinden etkiler. Titiz bir fermantasyon izleme ve proses kontrolü olmadan, konsantrasyon ve viskozitedeki dalgalanmalar, fermantasyon ortamının hassas dengesini bozarak verim düşüşüne, tutarsız ürün kalitesine ve maliyetli verimsizliklere yol açabilir.
Fermantasyon sürecinin sürekli çevrimiçi izlenmesi, gerçek zamanlı veriler sağlayarak operatörlerin besin besleme oranları ve havalandırma seviyeleri gibi parametrelerde hızlı ve hassas ayarlamalar yapmalarını mümkün kılar. Gecikmeli ve zaman alıcı manuel örneklemenin getirdiği olumsuz etkileri ortadan kaldırır.
Penisilyum Fermantasyon Sürecine Genel Bakış
Farmasötik fermantasyon, bakteri veya mantar gibi özenle yetiştirilen mikroorganizmaların antibiyotikler, aşılar ve enzimler gibi hayati biyolojik ürünler ürettiği, mikrobiyoloji ve mühendisliğin gelişmiş bir projesidir.
Penicillium fermantasyon süreci, tohum tanklarında aşı hazırlığıyla başlar. Ardından, geri kazanım ve saflaştırma için aşağı akış ekipmanları da dahil olmak üzere, büyük derin tanklı fermentörler içinde besin açısından zenginleştirilmiş ortamda beslemeli kesikli fermantasyona geçilir. Fermantasyon sıvısının konsantrasyonu ve viskozitesi, verimi artırmak ve kontaminasyonu önlemek için hat içi proses sensörleri, dahili model kontrolörleri ve otomatik sistemler kullanılarak sürekli olarak izlenir ve düzenlenir.
Penisilin Üretiminde Toplu Fermantasyon Yönteminde Penicillium Chrysogenum'un Özellikleri
İpliksi bir mantar olan Penicillium chrysogenum, penisilinin endüstriyel üretiminde tercih edilen mikroorganizmadır. Fermantasyon süreci boyunca sergilediği davranış oldukça karmaşıktır ve nihai ürünün verimliliğini ve verimini doğrudan etkiler. Etkili süreç kontrolü için özelliklerini anlamak çok önemlidir.
Fermantasyon sırasında viskozite ve konsantrasyon yakından ilişkilidir ve birindeki değişiklikler diğerini doğrudan etkiler. Bu ilişki, mikrobiyal büyümeden ürün verimine kadar her şeyi etkilediği için proses kontrolünün kritik bir yönüdür.
Viskozite Değişimleri
Fermantasyon sıvısının viskozitesi, akışa karşı direncini ölçen bir değerdir. Sabit değildir ve genellikle fermantasyon döngüsü boyunca çeşitli faktörler nedeniyle değişir:
Mikroorganizmaların konsantrasyonu büyümeleriyle artar ve biyokütle oluşumunda çoğalırlar. Sadece fiziksel varlıkları bile yoğun, iç içe geçmiş bir hücre ağı oluşturarak fermantasyon sıvısının viskozitesini önemli ölçüde artırır.
Hücre lizisi fermantasyonun sonunda gerçekleşir. Mikroorganizmalar, hücreler strese maruz kaldığında lizise uğrayabilir ve DNA ve proteinler gibi hücre içi bileşenleri serbest bırakabilir. Bu büyük moleküller ayrıca sıvının viskozitesini önemli ölçüde artırabilir.
Konsantrasyon Değişiklikleri
Hücre yoğunluğunun artması ve hücreler arasındaki etkileşimlerin daha sıklaşması nedeniyle bakteri çoğaldıkça konsantrasyon da dalgalanır. Elbette, şekerler ve besin maddeleri gibi substratların başlangıç konsantrasyonunun mikrobiyal büyüme üzerinde belirgin bir etkisi vardır.
Sürekli fermantasyon sırasında salgılanan protein ve polisakkaritler birikerek çözünmüş veya askıda kalan katı maddelerin konsantrasyonunun artmasına katkıda bulunur.
İlişkinin Etkisi
Viskozite ve konsantrasyon arasındaki yakın ilişki, fermantasyon süreci için büyük önem taşır. Konsantrasyon artışına bağlı olarak viskozitedeki artış şunlara yol açabilir:
Kütle Transferini Engeller: Yüksek viskozite, oksijen gibi temel gazların hava kabarcıklarından besin ortamına transferini zorlaştırarak mikropların büyüme yeteneğini sınırlar.
Karıştırma Verimliliğinde Azalma: Daha koyu kıvamlı bir et suyu, etkili bir şekilde karıştırılması için daha fazla enerji gerektirir. Bu durum, besin maddelerinin tükendiği ve atık ürünlerin biriktiği durgun bölgelere yol açarak, verimliliği olumsuz etkileyen dengesiz bir ortam yaratır.
Sonraki İşleme Aşamalarını Etkiler: Yüksek viskoziteli et suları, ürün geri kazanım aşamasında filtrelenmesi, santrifüjlenmesi ve saflaştırılması daha zordur; bu da tüm süreci daha az verimli ve daha maliyetli hale getirir.
Bu nedenle, optimum koşulları korumak, tutarlı ürün kalitesini sağlamak ve verimi en üst düzeye çıkarmak için viskozite ve konsantrasyonun gerçek zamanlı olarak izlenmesi çok önemlidir.
Hat İçi Viskozite İzlemenin Uygulamaları
Fermantasyon sürecinde çevrimiçi izlemenin dönüştürücü potansiyeli, özellikle penisilin gibi antibiyotik üretiminde belirgindir. Gerçek zamanlı viskozite takibi, operatörlerin mikrobiyal büyümeyi ve sıvı kıvamını ölçmelerine olanak tanıyarak besleme stratejilerine, havalandırmaya ve karıştırmaya hassas ayarlamalar yapılmasını sağlar.
Otomatik proses teknolojileri, potansiyel anormallikler, kirlenme ve köpük oluşumu gibi durumları önceden uyararak üretim kazalarını önler. Dahası, laboratuvar ortamından endüstriyel biyoreaktörlere kadar ölçeklenebilirlik sağlar.
Lonnmeter Hat İçi Viskozite Ölçüm Çözümleri
Ana Fonksiyonlar ve Teknik Özellikler
Hat içi hijyenik viskozimetre vefarmasötik yoğunluk ölçerBu ürünler, ilaç uygulamalarında fermantasyon izleme ve proses kontrolü için tasarlanmıştır. Özel mekanik tasarımları, bakteri birikimi, düzenli bakım ve hatta değiştirme olasılığını azaltır.
Bunlarhat içi otomasyon cihazlarıBiyoreaktörlerde tutarlı sıvı koşulları sağlamak için gerçek zamanlı viskozite ve yoğunluk ölçümleri sunar. Hat içi hijyenik viskozimetre, 10–10.000.000 cP viskozite aralığına sahiptir. Sıcaklık toleransı 350°C'ye kadar ulaşır.
Gelişmiş titreşim veya rezonans tabanlı sensörlerle donatılmış bu cihazlar, dinamik koşullarda hassas okumalar sağlar ve otomatik kontrol için PLC ve DCS sistemleriyle sorunsuz bir şekilde entegre olur; bu da onları penisilin fermantasyon süreci için ideal hale getirir.
Geleneksel çevrimdışı yöntemlere göre avantajları
Lonnmeter'ın hat içi viskozite ölçüm cihazları, geleneksel çevrimdışı yöntemlerden daha üstün performans sergiliyor. Gelişmiş proses otomasyon araçları, anında proses ayarlamalarına olanak tanıyarak örnekleme hatalarını ortadan kaldırıyor.
Newton dışı sıvıları işleme hassasiyetleri, karmaşık sıvılarla sıklıkla yetersiz kalan çevrimdışı araçları geride bırakmaktadır. Hijyenik tasarım, özellikle ilaç sektöründe kritik öneme sahip olan kontaminasyon risklerini en aza indirirken, otomatik veri toplama insan hatasını azaltarak fermantasyon sürecinin çevrimiçi izlenmesi için üstün güvenilirlik sağlar.
Fermantasyon Prosesi Otomasyonunun Faydaları
Lonnmeter'ın çözümleri, penisilinin sürekli fermantasyonunda otomasyonu dönüştürerek benzersiz avantajlar sunuyor. Bu çözümler, tutarlı fermantasyon sıvısı viskozitesi sağlayarak, homojen penisilin verimi ve yüksek saflık elde edilmesini garanti ediyor.
Otomatik viskozite kontrolü, israfı, enerji tüketimini ve arıza sürelerini azaltarak önemli maliyet tasarrufu sağlar. Gerçek zamanlı veriler, besleme hızlarının, havalandırmanın ve karıştırmanın ince ayarını mümkün kılarak proses verimliliğini optimize eder.
İlaç üretiminde, özellikle penisilin fermantasyon sürecinde, hat içi viskozite izlemenin kritik önemi yadsınamaz. Fermantasyon sürecinizi bir üst seviyeye taşıyın—gelişmiş viskozite ölçüm çözümlerimiz için kişiselleştirilmiş bir fiyat teklifi almak ve benzersiz üretim hassasiyetinin kilidini açmak için bugün Lonnmeter ile iletişime geçin!
Yayın tarihi: 14 Ağustos 2025
