DDE——最高的培养肉产量

人们对营养肉类的需求从未间断，而且还在继续增长。这对环境造成的后果是不容忽视的。基于动物细胞的培养肉如果能够以有经济效益的方式生产出来，将是一种很有前景的替代品。为此，完美控制发酵条件和智能化管理流程是必不可少的。位于印度浦那的 D.D. Enterprises (DDE)引起了人们的注意，该公司凭借多年来在生物反应器方面的专业知识，正在以全新的方法生产智能蛋白质。

走在最前沿

传统肉类生产对气候和生物多样性有重大影响。因此，越来越多的生产商开始关注培养肉的生产，以避免这些问题。它是在生物反应器的帮助下用动物细胞培养出来的，这一工艺迄今为止主要用于生物制药行业。DDE 位于印度浦那，专门从事生物制药行业无菌工艺模块的开发、设计、调试和认证。公司拥有 600 多名优秀的研究人员、工程师、技术人员、设计师和技术专家，为全球领先的生物制药公司提供可靠的生物反应器解决方案。凭借 46 年的经验和成功完成 1,000 多个项目这一不争的事实，DDE 现在正作为第一个吃螃蟹的人，率先为新兴的食品行业开发具有成本效益的智能蛋白质解决方案。

快速达到目的

DDE 的专家们为加利福尼亚的一家初创企业开发了容量为 20、200 和 2,000 升的接种生物反应器，以及容量为 10,000 升的生产生物反应器。DDE 总经理 Ajay Dubey 解释说：“这个生物反应器是目前世界上新食品工业中最大的生物反应器之一。”  令人印象深刻的不仅仅是它的尺寸。还有它短短 6 个月的生产时间。生产时间通常为 16–18 个月：“在 Bürkert 的支持下，我们将产品上市时间缩短了 67%。这甚至令我们的客户都难以置信。部分原因是世界上没有其他哪家公司敢承诺如此短的生产周期。客户不要标准解决方案。管道和仪器流程图必须经过完全重新设计”，Dubey 这样描述他们当时面临的挑战。他还补充说：“多亏了 Bürkert 的产品易于配置、校准和操作，这使我们能够非常高效地完成最终的工厂验收测试。”

高成本压力

从技术角度看，在生物反应器中发酵智能蛋白质是不成问题的。然而，目前人造肉的生产价格仍然太高，总经理解释说：“它的生产成本大约是传统肉类的 50 倍。因此，整个行业都在集中精力提高培养肉的生产效率。”

这样一来，制造商急需寻找新的解决方案来提高产品产量。然而，生物反应器本身的生产成本也需要优化，以便大量生产人造肉。“如今的生物反应器是按照生物制药行业的标准制造的。这些标准是现有最高的标准。而智能蛋白质应采用食品行业的标准。因此，我们必须以一种与以往完全不同的方式来看事情”，Dubey 解释道。

在灵活应变方面遇到了挑战

然而，这里的困难在于，新食品工业仍然是一个相对较新的行业，目前还不像制药业那样有可靠的标准和经验值。“还有很多东西需要通过实验来确定。为此需要灵活的解决方案。Bürkert 的产品在这方面是无与伦比的”，DDE 总经理高兴地说。例如，当时，他们还在摸索用于实现最高产量的最佳气体流量。因此，他们需要一种气体控制解决方案，它要有较高的控制范围，并且即使在流速极低的情况下，也能在所有大小的反应器中精确保持流速。8741 型质量流量控制器 (MFC) 结构紧凑、可校准，可用于精确控制发酵气体。“在生物反应器中，我们通常使用高达 70% 的气体流速，也就是介于 1–2 vvm 之间的气体流量系数。在这个项目中，我们帮助客户实现了低至 0.1 vvm 的系数。这在行业内是前所未有的”，Ajay Dubey 说。为此，DDE 使用了两个并行的气体控制回路。Bürkert 专门开发的算法可根据所需的流速选择适当的控制回路。

MFC 出色的测量和重复精度也确保了只要有经优化的混合比，就能可靠地再现配方。

干净卫生地定量添加营养液

由 8098 型 FLOWave 流量计和带定位器的 2380 型控制阀组成的系统解决方案节省空间、重量轻，可确保持续可靠的营养液供应。此外，客户所需的流量范围很宽，在 1 l/min 到 100 l/min 之间。即使在流量很低的情况下，所选择的解决方案也能实现精确定量添加，而且由于具有 CIP/SIP 功能，工艺既安全又卫生。DDE 总经理解释说：“与蠕动泵相比，这种解决方案不仅坚固耐用，而且更易于清洁。生产过程中会培养超过一百万条细胞系。易于清洁在这里至关重要。Bürkert 的阀块和隔膜阀采用绝对无菌设计，无死角。这使我们的客户能够更快地生产新批次产品，而不会有交叉污染的风险。”

令人放心的细胞生长

为了确保即使分析仪出现故障，细胞培养过程也不会中断，DDE 与 Bürkert 共同开发了一种冗余解决方案。“为此，Bürkert 产品的全面通信功能起到了关键作用。这使我们能够更快地对意外变化做出反应，并提高工艺质量。”

携手推进优化

DDE 和 Bürkert 通过透明、公开、平等的合作，共同在新食品生产工艺的改进方面取得了令人瞩目的进展。这种合作将继续下去，以便找到更有效的解决方案，并继续推动新食品工业的发展。Ajay Dubey 证实说：“肉类行业正在寻找比传统生物反应器更具成本效益和更可持续的解决方案。我们正在与 Bürkert 共同研究优化控制回路的方法，以满足应用要求并更高效地实现流程自动化。展望未来，我们有远大的计划。”