?

Κατά τη διάρκεια ζυμώσεων μικροοργανισμών υψηλής πυκνότητας και κατά την αξιολόγηση στελεχών, η συσσώρευση επιφανειοδραστικών παραγόντων (όπως πρωτεΐνες και πεπτίδια) σε συνδυασμό με επιθετική αερισμό και ανάδευση υψηλής ταχύτητας, συχνά παράγει υπερβολικό αφρό. Εάν αφεθεί ανεξέλεγκτος, ο αφρός μπορεί να ανέβει στην κορυφή του δοχείου, οδηγώντας σε υπερχείλιση αφρού, μπλοκάρισμα φίλτρων εξαερισμού, απώλεια όγκου και σοβαρούς κινδύνους μόλυνσης.

Οι παραδοσιακές προσεγγίσεις κατά του αφρισμού βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στη χειροκίνητη επιθεώρηση ή στη συνεχή, σταθερού ρυθμού χορήγηση χημικών. Ωστόσο, η υπερβολική δόση χημικών παραγόντων κατά του αφρισμού αλλοιώνει την επιφανειακή τάση του ζωμού, μειώνει τον συντελεστή ογκομετρικής μεταφοράς μάζας ($K_L a$) και μπορεί να ασκήσει κυτταρική τοξικότητα, ενώ περιπλέκει την κατάντη καθαρισμό. Κατά συνέπεια, η αξιολόγηση της ικανότητας ενός βιοαντιδραστήρα πάγκου εργασίας να παρέχει δοσολογία βάσει ζήτησης – δηλαδή, έγχυση αντι-αφριστικού μόνο όταν υπάρχει αφρός – είναι ζωτικής σημασίας κατά την επιλογή εξοπλισμού.

Οι σύγχρονοι αυτοματοποιημένοι βιοαντιδραστήρες ενσωματώνουν υλικό αισθητήρων αγωγιμότητας με λογισμικό ελέγχου για την παροχή ανταποκρινόμενης διαχείρισης αντι-αφριστικού σε κλειστό βρόχο:

• Ανίχνευση Σήματος Αφρού σε Πραγματικό Χρόνο: Χρησιμοποιώντας ανιχνευτές αφρού βασισμένους στην αγωγιμότητα, το σύστημα ενεργοποιεί άμεσα έναν οπτικό Δείκτη Σήματος Αφρού όταν ο αφρός έρχεται σε επαφή με την άκρη του ηλεκτροδίου.
• Έλεγχος Παλμών Κύκλου και Χρόνου Εργασίας: Το λογισμικό ελέγχου επιτρέπει την ακριβή παραμετροποίηση της περισταλτικής αντλίας αντι-αφριστικού χρησιμοποιώντας τις παραμέτρους "Κύκλος" και "Χρόνος Εργασίας". Για παράδειγμα, με κύκλο 10 δευτερολέπτων και χρόνο εργασίας 3 δευτερολέπτων, η αντλία λειτουργεί μόνο για 3 δευτερόλεπτα ανά κύκλο κατά τη διάρκεια ενεργών σημάτων αφρού, παραμένοντας αδρανής για τα υπόλοιπα 7 δευτερόλεπτα για την αποφυγή υπερβολικής χημικής δοσολογίας.
• Βαθμονόμηση Αντλίας και Παρακολούθηση Συνολικού Μετρητή: Σε συνδυασμό με αλγορίθμους βαθμονόμησης αντλίας βάρους-χρόνου (Ρυθμός Βαθμονόμησης), το σύστημα υπολογίζει και καταγράφει την αθροιστική κατανάλωση αντι-αφριστικού (Μετρητής Αντι-αφριστικού/Σύνολο) σε πραγματικό χρόνο, δημιουργώντας ποσοτικές μετρήσεις για την κλιμάκωση της διαδικασίας.

Κατά την επιλογή βιοαντιδραστήρων εργαστηρίου για ζυμώσεις υψηλής πυκνότητας και ανάπτυξη ανάντη βιοδιεργασιών, οι μηχανικοί διεργασιών θα πρέπει να εξετάζουν τα ακόλουθα κριτήρια αξιολόγησης:

1. Διπλές Λειτουργίες Ελέγχου (Αυτόματη & Χειροκίνητη): Βεβαιωθείτε ότι ο ελεγκτής υποστηρίζει τόσο την αυτοματοποιημένη εκτέλεση κλειστού βρόχου με βάση αισθητήρα (Αυτόματη) όσο και την αναγκαστική χειροκίνητη παράκαμψη (Χειροκίνητη) για τη διαχείριση απροσδόκητων αιχμών αφρισμού.
2. Λογική Δοσολογίας Παλμών: Επαληθεύστε ότι οι αντλίες δοσολογίας επιτρέπουν ανεξάρτητη ρύθμιση των κύκλων ελέγχου και των ενεργών χρόνων λειτουργίας (Χρόνος Εργασίας) για την αποφυγή αναστολής υποστρώματος ή αραίωσης μέσου.
3. Ιχνηλασιμότητα και Ακρίβεια Δοσολογίας: Επιβεβαιώστε ότι το λογισμικό υποστηρίζει τη βαθμονόμηση της παροχής της αντλίας (g/min) και καταγράφει τα αθροιστικά βάρη προσθήκης σε αναφορές δεδομένων και ιστορικές καμπύλες τάσεων για την τήρηση των προτύπων ιχνηλασιμότητας Quality by Design (QbD).