발효 과정의 원활한 완료를 보장하기 위해 실시간 공급을 위한 포도당 함량의 온라인 모니터링.
생발효공학은 현대 바이오의약품공학의 중요한 구성요소 중 하나로, 미생물의 성장과정을 통해 원하는 생화학산물을 얻는다.미생물의 성장과정은 적응기, 대수기, 정지기, 사멸기의 4단계로 구성됩니다.정지기에는 많은 양의 대사산물이 축적됩니다.이는 대부분의 반응에서 제품이 수확되는 기간이기도 합니다.이 단계를 초과하고 사멸 단계에 들어가면 미생물 세포의 활동과 제품의 순도가 크게 영향을 받습니다.생물학적 반응의 복잡성으로 인해 발효 공정의 반복성이 낮고 품질 관리가 어렵습니다.공정이 실험실에서 파일럿 규모로, 파일럿 규모에서 대규모 생산으로 확장됨에 따라 반응의 이상이 쉽게 발생할 수 있습니다.발효 반응이 장기간 동안 고정 단계로 유지되도록 보장하는 것은 발효 공학을 확장할 때 가장 우려되는 문제입니다.
발효 중에 미생물 균주가 왕성하고 안정적인 성장 단계를 유지하려면 포도당과 같은 필수 에너지 대사산물의 함량을 유지하는 것이 중요합니다.발효액의 포도당 함량을 실시간으로 모니터링하기 위해 온라인 분광학을 사용하는 것은 생발효 과정을 제어하는 데 적합한 기술적 접근 방식입니다. 즉, 포도당 농도의 변화를 보충 기준으로 삼고 미생물 균주의 상태를 결정하는 것입니다.함량이 설정된 기준치 이하로 떨어지면 모니터링 결과를 바탕으로 즉시 보충이 가능해 생발효의 품질과 효율성이 크게 향상됩니다.아래 그림과 같이 작은 발효조에서 곁가지를 뽑아냅니다.분광학 프로브는 순환 풀을 통해 실시간 발효액 신호를 획득하여 궁극적으로 발효액의 포도당 농도를 3‰까지 감지할 수 있습니다.
반면, 공정 제어를 위해 발효액의 오프라인 샘플링과 실험실 테스트를 사용하는 경우 검출 결과가 지연되어 보충을 위한 최적의 시기를 놓칠 수 있습니다.또한 샘플링 과정은 외부 박테리아에 의한 오염 등 발효 시스템에 영향을 미칠 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 12월 7일