ข้อมูล

——การวิเคราะห์กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่สายพันธุ์แบคทีเรียไปจนถึงแคปซูล/ผง/เครื่องดื่ม

1、ภาพรวมกระบวนการ
วัตถุประสงค์: เพื่อให้ได้ผงโปรไบโอติกแอคทีฟแบบแห้งที่มีความเข้มข้น ≥ 1 × 10 ¹¹ CFU/g หรือผลิตภัณฑ์อนุพันธ์ (แคปซูล เม็ด ซอง เครื่องดื่มหมัก) อย่างสม่ำเสมอภายใต้ระบบ cGMP/ISO 22000 ทั้งโรงงานแบ่งออกเป็น 6 โมดูลหลักตามหน้าที่ดังนี้:
① คลังสายพันธุ์ → ② การขยายหัวเชื้อ → ③ การหมักหลัก → ④ การเก็บเกี่ยวและทำให้เข้มข้น → ⑤ การทำแห้งและการฝังตัว → ⑥ การขึ้นรูปและบรรจุภัณฑ์
กำลังการผลิตโดยทั่วไป: ผงแบคทีเรียอบแห้งแบบฟรีซดราย 500-2000 กก./ล็อต หรือเครื่องดื่มหมักเหลว 5-20 ตัน/ล็อต โดยสามารถสลับการผลิตได้อย่างยืดหยุ่น

2、ขั้นตอนกระบวนการหลักและอุปกรณ์
1. การฟื้นสภาพสายพันธุ์และการเพาะเลี้ยงขยายหัวเชื้อ
-คลังจุลินทรีย์: หลอดกลีเซอรอลที่ -80 ℃ → ละลายที่ 2-8 ℃ → ขวดเขย่า 10 mL → ขวดเขย่า 100 mL → ถังกวน 5 L (Sartorius Biostat) ® Aplus หรือเทียบเท่า
-การควบคุมหลัก: pH 6.2-6.5 (เติม NaOH 30% แบบออนไลน์), อุณหภูมิ 37 ℃ (± 0.2 ℃), ปกคลุมด้วย N₂ แบบไม่ใช้ออกซิเจน (ความดันบวก 0.05 bar), ออกซิเจนละลาย <0.5 ppm
-รอบการขยาย: 12-16 ชั่วโมง, OD600=6-8 ชั่วโมง, จากนั้นถ่ายลงถัง

2. การหมักหลัก (เชื่อมต่อขนานของถังหมัก 8 × 10000 L)
-ตัวถัง: สเตนเลส 316L ขัดเงาด้วยไฟฟ้า Ra ≤ 0.4 μm, อัตราส่วนความสูงต่อเส้นผ่านศูนย์กลาง 2.5:1, ใบกวน Rushton แบบหกใบสองชั้น + ปรับความเร็วด้วยอินเวอร์เตอร์ 50-250 rpm
-CIP/SIP: ไอน้ำบริสุทธิ์ที่ 135 ℃ นาน 30 นาที; ด้านบนถังติดตั้งตัวกรองระบายอากาศฆ่าเชื้อ PTFE ขนาด 0.22 μm
-การตรวจสอบออนไลน์: ซอฟต์แวร์ BioPAT ® MFCS 4 บันทึกค่า pH อุณหภูมิ ออกซิเจนละลาย และโฟม (สารลดฟอง 0.1% v/v)
-ดัชนีการเก็บเกี่ยวแบคทีเรีย: แบคทีเรียมีชีวิต ≥ 1 × 10 ⁹ CFU/mL, ระยะเวลาหมักรวม 18-24 ชั่วโมง

3. การเก็บเกี่ยวและทำให้เข้มข้น
-การเหวี่ยงแยกแบบต่อเนื่อง: เครื่องเหวี่ยงแยกชนิดจาน 8000 g, เก็บเกี่ยวที่อุณหภูมิต่ำ 4 ℃, อัตราการกู้คืน >95%
-การทำให้เข้มข้นด้วยเมมเบรน: ใช้การกรองแบบไหลเฉือนผ่านเยื่อใยกลวงขนาด 0.2 μm (TFF) เพื่อทำให้ตะกอนแบคทีเรียเข้มข้นขึ้น 10-15 เท่า และแทนที่อาหารเลี้ยงเชื้อด้วยสารปกป้องระหว่างแช่แข็ง (นมพร่องมันเนย 10% + ทรีฮาโลส 8% + โซเดียมแอสคอร์เบต 2%)。

4. การทำแห้งและการฝังตัว
4.1 การทำแห้งแบบแช่เยือกแข็ง
-รุ่น: เครื่องทำแห้งแบบแช่เยือกแข็งเป็นชุด Dara Lyo LyoBiotic, ถาดอบ 20 ตร.ม., คอนเดนเซอร์ความเย็น -55 ℃, สุญญากาศสูงสุด 0.05 mbar。
-เส้นโค้งกระบวนการ: แช่แข็งล่วงหน้าที่ -40 ℃ เป็นเวลา 2 ชั่วโมง → ทำแห้งขั้นต้นที่ -10 ℃/0.1 mbar เป็นเวลา 12 ชั่วโมง → ทำแห้งขั้นสุดท้ายที่ 25 ℃/0.05 mbar เป็นเวลา 4 ชั่วโมง。
-ปริมาณความชื้นของผง ≤ 3% และอัตราการคงอยู่ของแบคทีเรียมีชีวิต 80-90%。

4.2 การฝังตัวในเตียงฟลูอิไดซ์เบด (ตัวเลือกเสริม)
-เครื่องเคลือบพ่นจากด้านล่างแบบ Wurster, เคลือบสองชั้น HPMC/กาวแมลง/ลิพิด, เพิ่มความทนทานต่อกรดในกระเพาะอาหารได้ 1000 เท่า。

5. การเตรียมและบรรจุภัณฑ์
-การอัดเม็ดแห้งโดยตรง: เครื่องอัดเม็ดแบบโรตารี แรงอัด 55 kN, น้ำหนักเม็ด 500 mg, ความแข็ง 80-100 N。
-การบรรจุแคปซูล: เครื่องบรรจุแคปซูลอัตโนมัติเต็มรูปแบบ NJP-800, ปริมาณบรรจุ 250-500 mg, ค่าความแตกต่างของปริมาณบรรจุ ±3%。
-ซองสติ๊ก: เครื่องบรรจุผงปิดผนึกสี่ด้าน 60 ซอง/นาที, อัดก๊าซไนโตรเจนและมีออกซิเจนตกค้าง<1%。
-สายการผลิตเครื่องดื่มหมัก: UHT 95 ℃/30 วินาที → ถังปลอดเชื้อ → ใส่เชื้อที่ 30 ℃ → หมัก 4 ชั่วโมงจนถึง pH 4.2 → บรรจุเย็นแบบปลอดเชื้อในขวด PET 125 mL, โดยมีแบคทีเรียมีชีวิต ≥ 1 × 10 ⁸ CFU/mL。

3、 ระบบอัตโนมัติและระบบคุณภาพ
-DCS+MES ส่วนกลาง: ติดตามล็อตการผลิต, ลายเซ็นอิเล็กทรอนิกส์, การติดตามการตรวจสอบ (21 CFR Part 11)。
-ห้องปฏิบัติการ QC:
-การนับแบคทีเรียมีชีวิต: ใช้วิธีเทเพลตในห้องทำงานแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่ 37 ℃ เป็นเวลา 48 ชั่วโมง;
-การตรวจจับรวดเร็ว: โฟลว์ไซโตเมทรีสามารถวัดสัดส่วนแบคทีเรียที่มีชีวิต/ตายได้ภายใน 15 นาที;
-ความเสถียร: ทดสอบเร่งที่ 40 ℃/75% RH เป็นเวลา 3 เดือน โดยจำนวนแบคทีเรียมีชีวิตลดลง<1 log。
-การควบคุมการปนเปื้อนข้าม: แยกเชื้อสายแบคทีเรียทางกายภาพ, ระบบปรับอากาศอิสระ, ห้องเปลี่ยนชุด 3 ชั้น + ห้องแอร์ล็อก。

4、 ตัวอย่างสาธารณูปโภคและกำลังการผลิต
-ไอน้ำ: 1.5 t/h @ 6 bar, เครื่องกำเนิดไอน้ำบริสุทธิ์สำหรับ SIP;
-น้ำเย็นผสมน้ำยาไกลคอล: เอทิลีนไกลคอล -5 ℃ 40 m³/h, ใช้ควบคุมอุณหภูมิในถังหมัก;
-อากาศอัด: ปราศจากน้ำมัน 0.8 MPa, กรองฆ่าเชื้อผ่าน 0.01 μm;
-กำลังการผลิตต่อปี: ผงแบคทีเรียแบบแช่เยือกแข็ง 200 ตัน (หรือเครื่องดื่มหมัก 30,000 ตัน), อัตราการใช้เครื่องจักร 75%。

V. บทสรุป
สายการผลิตโปรไบโอติกมีแกนหลักคือ “ความเป็นโมดูลาร์ ความยืดหยุ่น และดิจิทัลไลเซชัน” และสามารถผลิตผงแห้งแบบแช่เยือกแข็งที่มีความสามารถสูงสำหรับใช้ในมนุษย์ สารจุลินทรีย์สำหรับอาหารสัตว์ และเครื่องดื่มฟังก์ชันหมักได้ 3 กลุ่ม พร้อมด้วย SKU หลายร้อยรายการ ระยะเวลาคืนทุนของการลงทุน (IRR) อยู่ที่ประมาณ 3.8 ปี มอบแพลตฟอร์มที่มั่นคงสำหรับเข้าสู่ตลาดโปรไบโอติกระดับโลกที่มีมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์