Для создания оптимальных условий при ферментации и культивировании клеток необходимо контролировать концентрацию растворенного кислорода.
Низкое содержание растворенного кислорода в ферментере (биореакторе) может неблагоприятно влиять на скорость роста, усвоение питательных веществ, морфологию и метаболизм клеток, что приводит к снижению производительности и качества продукции. При высокой концентрации кислорода образуются активные соединения, способные окислять компоненты технологической среды, что приводит к мутациям клеток. Кроме того, избыточный барботаж в больших ферментерах, оснащенных мощными компрессорами, приводит к повышенному энергопотреблению. Таким образом, поддержание концентрации растворенного кислорода в заданном диапазоне важно для оптимизации процесса.
Точное регулирование возможно только при условии, что датчики растворенного кислорода, установленные в ферментере (биореакторе), достаточно надежны. Пузырьки воздуха, которые накапливаются на измерительном наконечнике или окружают его, искажают сигнал датчика. Такие помехи приводят к ненужным регулирующим воздействиям, в результате которых нарушается технологический процесс ферментации (культивирования клеток).
Амперометрические датчики десятилетиями применялись в фармацевтической промышленности. В последнее время предпочтение отдается оптическим датчикам с очень низким дрейфом, которым не требуются предварительная поляризация и сложное техническое обслуживание. Как амперометрические, так и оптические датчики растворенного кислорода могут подвергаться описанному выше воздействию пузырьков воздуха, искажающему сигнал.
В информационном документе показано, как специалисты МЕТТЛЕР ТОЛЕДО решили эту проблему за счет конструкции чувствительного элемента оптического датчика, которая исключает накопление пузырьков вблизи измерительного наконечника.
В информационный документ включен практический пример из опыта одного из бразильских заводов, где удалось избавиться от искажения сигналов и значительно улучшить качество ферментации благодаря внедрению технического решения, предложенного специалистами МЕТТЛЕР ТОЛЕДО.
Основные вопросы, затронутые в этом информационном документе:
- значение кислорода в процессах ферментации и культивирования клеток;
- методы измерения и регулирования концентрации растворенного кислорода;
- способы устранения помех при измерении концентрации кислорода.
