informasi

——Analisis seluruh proses dari strain bakteri hingga kapsul/bubuk/minuman

1、Ikhtisar Proses
Tujuan: Untuk memperoleh secara stabil ≥ 1 × 10¹¹ CFU/g bubuk probiotik aktif kering atau turunannya (kapsul, tablet, sachet, minuman fermentasi) dalam sistem cGMP/ISO 22000. Seluruh pabrik dibagi menjadi 6 modul utama sesuai fungsinya:
① Perpustakaan strain → ② perbanyakan seed → ③ fermentasi utama → ④ panen dan konsentrasi → ⑤ pengeringan & embedding → ⑥ formulasi dan pengemasan.
Kapasitas produksi tipikal: bubuk bakteri hasil freeze-dried 500-2000 kg/batch, atau minuman fermentasi cair 5-20 ton/batch, dengan perpindahan yang fleksibel.

2、Langkah proses inti dan peralatan
1. Pemulihan strain dan kultur perbanyakan seed
-Perpustakaan mikroba: tabung gliserol -80 ℃ → pencairan 2-8 ℃ → labu goyang 10 mL → labu goyang 100 mL → tangki pengaduk 5 L (Sartorius Biostat) ® Aplus atau setara).
-Kontrol utama: pH 6,2-6,5 (pengisian NaOH 30% secara online), suhu 37 ℃ (± 0,2 ℃), penutupan anaerob dengan N₂ (tekanan positif 0,05 bar), oksigen terlarut <0,5 ppm.
-Siklus perbanyakan: 12-16 jam, OD600=6-8 jam, lalu dipindahkan ke tangki.

2. Fermentasi utama (koneksi paralel 8 × tangki fermentasi 10000 L)
-Badan tangki: 316L electropolished Ra ≤ 0,4 μm, rasio aspek 2,5:1, impeler Rushton enam bilah dua lapis + pengaturan kecepatan dengan inverter 50-250 rpm.
-CIP/SIP: Uap murni pada 135 ℃ selama 30 menit; respirator sterilisasi PTFE 0,22 μm di bagian atas tangki.
-Pemantauan online: perangkat lunak BioPAT ® MFCS 4 merekam pH, suhu, oksigen terlarut, dan busa (defoamer 0,1% v/v).
-Indeks pengumpulan bakteri: bakteri hidup ≥ 1 × 10⁹ CFU/mL, total periode fermentasi 18-24 jam.

3. Panen dan konsentrasi
-Sentrifugasi kontinu: sentrifus cakram 8000 g, pengumpulan suhu rendah pada 4 ℃, tingkat pemulihan >95%.
-Konsentrasi membran: filtrasi aliran silang serat berongga 0,2 μm (TFF) digunakan untuk mengonsentrasikan lumpur bakteri 10–15 kali dan mengganti media kultur dengan krioprotektan (10% susu skim + 8% trehalosa + 2% natrium askorbat).

4. Pengeringan dan enkapsulasi
4.1 Pengeringan beku
-Model: pengering beku batch Dara Lyo LyoBiotic, rak 20 m², cold trap -55 ℃, vakum akhir 0,05 mbar.
-Kurva: pembekuan awal pada -40 ℃ selama 2 jam → pengeringan primer pada -10 ℃/0,1 mbar selama 12 jam → pengeringan sekunder pada 25 ℃/0,05 mbar selama 4 jam.
-Kadar air bubuk ≤ 3%, dan tingkat retensi bakteri hidup 80–90%.

4.2 Enkapsulasi fluidized bed (opsional)
-Mesin pelapis semprot bawah Wurster, pelapisan ganda HPMC/gelatin serangga/lipid, meningkatkan ketahanan terhadap asam lambung hingga 1000 kali.

5. Sediaan dan pengemasan
-Pengepresan langsung kering: mesin tablet rotary 55 kN, berat tablet 500 mg, kekerasan 80–100 N.
-Pengisian kapsul: mesin kapsul otomatis penuh NJP-800, jumlah isi 250–500 mg, selisih jumlah isi ±3%.
-Sachet strip: mesin pengemas bubuk segel empat sisi dengan kapasitas 60 kantong/menit, diisi nitrogen dan kadar oksigen sisa <1%.
-Lini minuman fermentasi: UHT 95 ℃/30 dtk → tangki aseptik → inokulasi pada 30 ℃ → fermentasi selama 4 jam hingga pH 4,2 → pengisian dingin aseptik botol PET 125 mL, dengan bakteri hidup ≥ 1 × 10⁸ CFU/mL.

3. Otomasi dan Sistem Mutu
-DCS+MES pusat: pelacakan batch, tanda tangan elektronik, pelacakan audit (21 CFR Part 11).
-Laboratorium QC:
-Penghitungan bakteri hidup: metode tuang dengan workstation anaerob pada 37 ℃ selama 48 jam;
-Deteksi cepat: flow cytometry menyelesaikan persentase bakteri aktif/mati dalam 15 menit;
-Stabilitas: uji percepatan pada 40 ℃/75% RH selama 3 bulan, dengan penurunan bakteri hidup <1 log.
-Pengendalian kontaminasi silang: isolasi fisik antar strain bakteri, sistem pendingin udara independen, ruang ganti tiga tahap + ruang penyangga udara.

4. Contoh Utilitas Umum dan Kapasitas
-Uap: 1,5 t/jam @ 6 bar, generator uap murni untuk SIP;
-Air es: etilen glikol -5 ℃ 40 m³/jam, digunakan untuk suhu konstan pada tangki fermentasi;
-Udara bertekanan: bebas minyak 0,8 MPa, disaring melalui sterilisasi 0,01 μm;
-Kapasitas produksi tahunan: 200 ton bubuk bakteri kering beku (atau 30.000 ton minuman fermentasi), tingkat utilisasi peralatan 75%.

V. Kesimpulan
Lini produksi probiotik ini berpusat pada "modularitas, fleksibilitas, dan digitalisasi", dan dapat memproduksi tiga kategori bubuk kering beku sangat aktif untuk penggunaan manusia, agen mikroba pakan ternak, serta minuman fungsional fermentasi, dengan ratusan SKU. Periode pengembalian investasi (IRR) sekitar 3,8 tahun, menyediakan platform yang kokoh untuk memasuki pasar probiotik global senilai miliaran dolar.