Control de Calidade en Enxeñaría de Biofermentación

Monitorización en liña do contido de glicosa para a alimentación en tempo real para garantir o bo fin do proceso de fermentación.

A enxeñaría de biofermentación é un dos compoñentes importantes da moderna enxeñaría biofarmacéutica, obtendo os produtos bioquímicos desexados mediante o proceso de crecemento de microorganismos.O proceso de crecemento microbiano inclúe catro etapas: fase de adaptación, fase logarítmica, fase estacionaria e fase de morte.Durante a fase estacionaria, acumúlase unha gran cantidade de produtos metabólicos.Este é tamén o período no que se recollen os produtos na maioría das reaccións.Unha vez superada esta fase e entrar na fase de morte, tanto a actividade das células microbianas como a pureza dos produtos veranse moi afectadas.Debido á complexidade das reaccións biolóxicas, a repetibilidade do proceso de fermentación é escasa e o control de calidade é un reto.A medida que o proceso aumenta desde a escala de laboratorio á escala piloto e da escala piloto á produción a gran escala, poden ocorrer facilmente anormalidades nas reaccións.Asegurar que a reacción de fermentación se manteña na fase estacionaria durante un período prolongado é o problema máis preocupante ao ampliar a enxeñaría de fermentación.

Para garantir que a cepa microbiana permaneza nunha fase de crecemento vigorosa e estable durante a fermentación, é fundamental manter o contido de metabolitos enerxéticos necesarios como a glicosa.O uso da espectroscopia en liña para controlar o contido de glicosa no caldo de fermentación en tempo real é un enfoque técnico axeitado para controlar o proceso de biofermentación: tomando os cambios na concentración de glicosa como criterio de suplementación e determinando o estado da cepa microbiana.Cando o contido cae por debaixo dun limiar establecido, a suplementación pódese levar a cabo rapidamente en función dos resultados do seguimento, mellorando significativamente a calidade e a eficiencia da biofermentación.Como se mostra no seguinte diagrama, unha rama lateral extrae dun pequeno tanque de fermentación.A sonda de espectroscopia obtén sinais de líquido de fermentación en tempo real a través dunha piscina de circulación, permitindo, finalmente, a detección de concentracións de glicosa no líquido de fermentación ata o 3‰.

Por outra banda, se a mostra fóra de liña do caldo de fermentación e as probas de laboratorio se usan para o control do proceso, os resultados da detección atrasada poden perder o momento óptimo para a suplementación.Ademais, o proceso de mostraxe pode afectar o sistema de fermentación, como a contaminación por bacterias estrañas.