При производстве ферментных препаратов время культивирования — один из главных параметров экономики. Остановить процесс слишком рано — недобрать активность. Затянуть — получить снижение активности из-за разрушения фермента, лишние затраты на аэрацию, перемешивание и охлаждение, а также занять ферментер, который мог бы уже работать над следующей партией.
Где теряется активность и время
- Культивирование ведут строго по часам, заданным в регламенте, хотя скорость роста культуры меняется от партии к партии.
- Пробы на активность отбирают редко, и результат анализа приходит, когда пик уже пройден.
- Посевной материал разного качества сдвигает весь процесс, а график этого не учитывает.
- К концу процесса вязкость среды растёт, перемешивание и перенос кислорода ухудшаются, и выход продукта падает раньше ожидаемого.
Почему момент окончания трудно определить
Синтез ферментов часто продолжается в стационарной фазе, когда рост биомассы уже замедлился, и зависит от истощения или, наоборот, наличия определённых компонентов среды. Одновременно культура может выделять протеазы, разрушающие целевой белок. В результате кривая активности имеет выраженный максимум, положение которого меняется от партии к партии. Прямое измерение активности занимает время, поэтому технологу нужны косвенные признаки, которые видны в реальном времени.
Как контролируют длительность культивирования
- Растворённый кислород. Резкий рост кислорода при неизменных аэрации и оборотах говорит о снижении дыхательной активности — часто это признак истощения субстрата.
- pH и расход корректирующих растворов. Изменение тенденции pH или остановка расхода щёлочи или кислоты указывает на смену фазы процесса.
- Анализ отходящих газов. Содержание кислорода и углекислого газа на выходе показывает интенсивность дыхания культуры и позволяет судить о фазе процесса.
- Регулярный отбор проб. Стерильный пробоотборник и учащение проб в ожидаемой зоне пика дают опорные точки по активности.
- Подпитка по сигналу. В процессах с подпиткой дозирование субстрата по кислороду или pH продлевает продуктивную фазу.
- Архив партий. Сравнение кривых кислорода, pH и активности по прошлым партиям помогает предсказать пик для текущей.
- Быстрое охлаждение по окончании. Возможность охладить культуральную жидкость сразу после остановки сохраняет достигнутую активность.
Ферментеры для производства ферментов от Сушилка22
Промышленные ферментеры объёмом от 10 до 200 000 л оснащаем управлением на ПЛК и SCADA с архивированием параметров и стерильными фильтрами 0,22 мкм на газовых линиях. Биомассу после культивирования отделит декантерная центрифуга, а бережно сконцентрировать ферментный раствор поможет оборудование для выпаривания с испарением влаги при 40 °C.
Опишите продуцент и схему процесса — подберём ферментер и систему контроля. Звоните +7 906 968-1922, пишите на sales@sushilka22.ru.