Peningkatan Skala: Panduan Komprehensif untuk Fermentasi Komersial

Fermentasi adalah landasan dari berbagai industri, mulai dari makanan dan minuman hingga farmasi dan biofuel. Meskipun fermentasi yang berhasil pada skala laboratorium merupakan pencapaian yang signifikan, menerjemahkan keberhasilan itu ke produksi komersial memerlukan perencanaan, pelaksanaan, dan optimalisasi yang cermat. Panduan ini memberikan gambaran komprehensif tentang pertimbangan utama dan praktik terbaik untuk meningkatkan skala proses fermentasi komersial.

Mengapa Peningkatan Skala Fermentasi Menantang?

Meningkatkan skala proses fermentasi bukan sekadar menambah volume. Beberapa faktor yang mudah dikendalikan pada skala kecil menjadi jauh lebih kompleks seiring dengan pertumbuhan proses. Ini termasuk:

Transfer Panas: Mempertahankan suhu optimal sangat penting untuk pertumbuhan mikroba dan pembentukan produk. Bioreaktor yang lebih besar memiliki rasio luas permukaan terhadap volume yang lebih kecil, membuat pembuangan panas lebih menantang. Pendinginan yang tidak memadai dapat menyebabkan panas berlebih dan kematian sel, sementara pendinginan yang berlebihan dapat memperlambat proses fermentasi.
Transfer Massa: Transfer oksigen sering kali menjadi faktor pembatas dalam fermentasi aerobik. Seiring meningkatnya kepadatan kultur, permintaan oksigen pun meningkat. Memastikan pasokan oksigen yang memadai di seluruh bioreaktor menjadi semakin sulit pada skala yang lebih besar. Pengadukan, sparging, dan desain reaktor memainkan peran penting dalam efisiensi transfer oksigen.
Pengadukan: Pengadukan yang efektif sangat penting untuk menjaga homogenitas, mendistribusikan nutrisi, dan membuang produk sampingan metabolik. Pengadukan yang buruk dapat menyebabkan gradien pH, suhu, dan konsentrasi nutrisi, yang dapat berdampak negatif pada pertumbuhan sel dan pembentukan produk. Jenis dan konfigurasi impeller, desain sekat (baffle), dan kecepatan pengadukan harus dipertimbangkan dengan cermat.
Tegangan Geser (Shear Stress): Tegangan geser yang berlebihan dari impeller dapat merusak sel, terutama yang sensitif terhadap gesekan. Mengoptimalkan desain impeller dan kecepatan pengadukan sangat penting untuk meminimalkan tegangan geser sambil mempertahankan pengadukan yang memadai. Beberapa sel (misalnya, jamur filamen) lebih rentan terhadap kerusakan akibat gesekan daripada yang lain.
Sterilitas: Menjaga sterilitas adalah hal yang terpenting dalam proses fermentasi. Risiko kontaminasi meningkat seiring dengan ukuran dan kompleksitas bioreaktor. Prosedur sterilisasi yang kuat, teknik aseptik, dan sistem tertutup sangat penting untuk mencegah kontaminasi dan memastikan kualitas produk.
Kontrol pH: Mempertahankan rentang pH optimal sangat penting untuk aktivitas enzim dan viabilitas sel. Seiring berjalannya fermentasi, produksi asam atau basa dapat menyebabkan fluktuasi pH yang signifikan. Kontrol pH yang presisi memerlukan sistem pemantauan dan kontrol yang canggih.
Pemantauan dan Kontrol Proses: Pemantauan dan kontrol yang efektif terhadap parameter proses kritis (misalnya, suhu, pH, oksigen terlarut, kadar nutrisi) sangat penting untuk kinerja yang konsisten dan kualitas produk. Pemantauan waktu nyata (real-time) dan sistem kontrol otomatis sangat penting untuk fermentasi skala besar.
Pergeseran Metabolik Tergantung Skala: Sel dapat berperilaku berbeda di fermentor skala besar dibandingkan dengan kultur skala kecil. Faktor-faktor seperti ketersediaan oksigen, tegangan geser, dan gradien nutrisi dapat mengubah jalur metabolisme dan memengaruhi hasil dan kualitas produk. Pergeseran ini perlu dipelajari dan ditangani dengan cermat selama peningkatan skala.

Tahapan Peningkatan Skala Fermentasi

The scale-up process typically involves several stages, each with its own objectives and challenges:

1. Pengembangan Kultur Bibit (Inokulum)

Kultur bibit berfungsi sebagai inokulum untuk fermentor produksi. Sangat penting untuk mengembangkan kultur bibit yang sehat, tumbuh aktif, dan bebas dari kontaminasi. Ini biasanya melibatkan beberapa tahap pertumbuhan, mulai dari kultur stok yang diawetkan secara kriogenik dan berlanjut melalui labu kocok, bioreaktor kecil, dan akhirnya ke fermentor bibit. Kultur bibit harus secara fisiologis mirip dengan sel yang diinginkan dalam fermentor produksi.

Contoh: Sebuah perusahaan farmasi yang mengembangkan antibiotik baru mungkin memulai dengan stok beku dari mikroorganisme penghasil. Stok ini dihidupkan kembali dalam labu kocok, kemudian dipindahkan ke bioreaktor kecil (misalnya, 2L). Biomassa dari bioreaktor ini kemudian menginokulasi fermentor bibit yang lebih besar (misalnya, 50L), yang menyediakan inokulum untuk fermentor produksi.

2. Fermentasi Skala Pilot

Fermentasi skala pilot menjembatani kesenjangan antara laboratorium dan produksi industri. Ini memungkinkan Anda untuk menguji dan mengoptimalkan proses fermentasi dalam kondisi yang lebih mirip dengan lingkungan produksi skala penuh. Studi skala pilot membantu mengidentifikasi potensi masalah peningkatan skala dan menyempurnakan parameter operasi. Eksperimen ini biasanya melibatkan bioreaktor dengan volume mulai dari 50L hingga 500L.

Contoh: Sebuah perusahaan biofuel mungkin menggunakan bioreaktor 100L untuk mengevaluasi kinerja strain ragi rekayasa genetika baru untuk produksi etanol. Mereka akan mengoptimalkan parameter seperti suhu, pH, dan laju pemberian nutrisi untuk memaksimalkan hasil dan produktivitas etanol.

3. Fermentasi Skala Produksi

Tahap terakhir adalah fermentasi skala produksi, di mana produk diproduksi dalam jumlah besar untuk penjualan komersial. Bioreaktor skala produksi dapat berkisar dari beberapa ribu liter hingga ratusan ribu liter. Mempertahankan kinerja yang konsisten dan kualitas produk pada skala ini memerlukan perhatian cermat terhadap detail dan sistem kontrol proses yang kuat.

Contoh: Sebuah pabrik bir mungkin menggunakan fermentor 10.000L untuk memproduksi bir dalam skala komersial. Mereka akan memantau dengan cermat suhu, pH, dan kadar oksigen terlarut untuk memastikan rasa dan kualitas yang konsisten.

Pertimbangan Kunci untuk Peningkatan Skala Fermentasi

1. Desain Bioreaktor

Bioreaktor adalah jantung dari proses fermentasi. Memilih desain bioreaktor yang tepat sangat penting untuk keberhasilan peningkatan skala. Pertimbangan utama meliputi:

Tipe Bioreaktor: Tipe bioreaktor yang berbeda cocok untuk aplikasi yang berbeda. Reaktor tangki berpengaduk adalah tipe yang paling umum, tetapi pilihan lain termasuk reaktor air-lift, reaktor kolom gelembung, dan reaktor packed-bed. Pilihan tergantung pada persyaratan spesifik dari proses fermentasi, seperti jenis mikroorganisme, permintaan oksigen, dan sensitivitas terhadap tegangan geser.
Sistem Pengadukan: Sistem pengadukan harus menyediakan pengadukan yang memadai untuk homogenitas, distribusi nutrisi, dan transfer oksigen. Tipe impeller yang umum termasuk turbin Rushton, turbin bilah miring, dan baling-baling kapal. Jumlah dan konfigurasi impeller, desain sekat (baffle), dan kecepatan pengadukan harus dioptimalkan untuk bioreaktor dan proses fermentasi tertentu.
Sistem Sparging: Sistem sparging memasukkan udara atau oksigen ke dalam bioreaktor. Jenis dan ukuran sparger, laju aliran gas, dan komposisi gas harus dikontrol dengan cermat untuk mengoptimalkan transfer oksigen tanpa menyebabkan busa berlebih atau kerusakan sel.
Sistem Transfer Panas: Sistem transfer panas harus menjaga bioreaktor pada suhu optimal untuk pertumbuhan sel dan pembentukan produk. Ini biasanya melibatkan bejana berjaket dengan sirkulasi cairan pendingin atau pemanas. Kapasitas transfer panas harus cukup untuk menghilangkan panas yang dihasilkan oleh proses fermentasi.
Instrumentasi dan Kontrol: Bioreaktor harus dilengkapi dengan sensor dan sistem kontrol untuk memantau dan mengatur parameter proses kritis seperti suhu, pH, oksigen terlarut, dan kadar nutrisi. Sistem kontrol otomatis sangat penting untuk menjaga kinerja dan kualitas produk yang konsisten.

2. Optimalisasi Proses

Optimalisasi proses melibatkan identifikasi dan pengoptimalan parameter proses utama yang memengaruhi pertumbuhan sel, pembentukan produk, dan kualitas produk. Ini biasanya melibatkan kombinasi studi eksperimental dan pemodelan matematis.

Optimalisasi Medium: Medium fermentasi harus menyediakan semua nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan sel dan pembentukan produk. Mengoptimalkan komposisi medium dapat secara signifikan meningkatkan hasil dan produktivitas produk. Ini mungkin melibatkan variasi konsentrasi sumber karbon, sumber nitrogen, vitamin, dan mineral. Desain eksperimental statistik, seperti response surface methodology (RSM), dapat digunakan untuk mengoptimalkan komposisi medium secara efisien.
Optimalisasi Suhu: Suhu optimal untuk pertumbuhan sel dan pembentukan produk tergantung pada mikroorganisme spesifik. Suhu dapat memengaruhi aktivitas enzim, fluiditas membran, dan stabilitas protein. Suhu optimal harus ditentukan secara eksperimental.
Optimalisasi pH: Rentang pH optimal untuk pertumbuhan sel dan pembentukan produk juga tergantung pada mikroorganisme spesifik. pH dapat memengaruhi aktivitas enzim, permeabilitas membran sel, dan kelarutan protein. Kontrol pH yang presisi sangat penting untuk kinerja fermentasi yang optimal.
Optimalisasi Oksigen Terlarut: Menjaga kadar oksigen terlarut yang memadai sangat penting untuk fermentasi aerobik. Tingkat oksigen terlarut yang optimal tergantung pada permintaan oksigen dari mikroorganisme dan kapasitas transfer oksigen dari bioreaktor. Kadar oksigen terlarut dapat dikontrol dengan menyesuaikan kecepatan agitasi, laju aerasi, dan pengayaan oksigen.
Strategi Umpan (Feeding): Untuk fermentasi fed-batch dan kontinu, laju dan komposisi umpan harus dioptimalkan dengan cermat untuk memaksimalkan hasil dan produktivitas produk. Strategi kontrol umpan balik dapat digunakan untuk menyesuaikan laju umpan berdasarkan pengukuran waktu nyata dari konsentrasi glukosa, pH, atau oksigen terlarut.

3. Pemantauan dan Kontrol

Pemantauan dan kontrol yang efektif terhadap parameter proses kritis sangat penting untuk kinerja yang konsisten dan kualitas produk. Ini memerlukan penggunaan sensor, sistem kontrol, dan teknik analisis data yang sesuai.

Sensor: Berbagai sensor tersedia untuk memantau parameter proses kritis, termasuk suhu, pH, oksigen terlarut, konsentrasi glukosa, konsentrasi biomassa, dan konsentrasi produk. Pilihan sensor tergantung pada parameter spesifik yang diukur dan persyaratan proses fermentasi.
Sistem Kontrol: Sistem kontrol otomatis digunakan untuk mengatur parameter proses berdasarkan umpan balik dari sensor. Sistem kontrol yang umum termasuk pengontrol PID (proporsional-integral-derivatif), yang menyesuaikan variabel yang dimanipulasi (misalnya, suhu, pH, kecepatan agitasi) untuk mempertahankan setpoint yang diinginkan.
Analisis Data: Data yang dikumpulkan dari sensor dan sistem kontrol dapat dianalisis untuk mengidentifikasi tren, mendeteksi anomali, dan mengoptimalkan kinerja proses. Teknik kontrol proses statistik (SPC) dapat digunakan untuk memantau variabilitas proses dan mengidentifikasi potensi masalah sebelum memengaruhi kualitas produk.
Teknologi Analitik Proses (PAT): PAT adalah kerangka kerja untuk merancang, menganalisis, dan mengendalikan proses manufaktur melalui pengukuran tepat waktu dari atribut kualitas kritis (CQA) dan parameter proses kritis (CPP). PAT bertujuan untuk meningkatkan pemahaman proses, mengurangi variabilitas, dan meningkatkan kualitas produk.

4. Jaminan Sterilitas

Menjaga sterilitas adalah hal yang terpenting dalam proses fermentasi. Kontaminasi dapat menyebabkan pembusukan produk, penurunan hasil, dan bahkan kegagalan proses total. Menerapkan prosedur sterilisasi yang kuat dan teknik aseptik sangat penting.

Sterilisasi Peralatan: Semua peralatan yang bersentuhan dengan kaldu fermentasi, termasuk bioreaktor, perpipaan, dan sensor, harus disterilkan secara menyeluruh sebelum digunakan. Sterilisasi uap adalah metode yang paling umum, tetapi pilihan lain termasuk autoklaf, filtrasi, dan sterilisasi kimia.
Sterilisasi Media: Medium fermentasi juga harus disterilkan untuk menghilangkan mikroorganisme yang mengkontaminasi. Ini biasanya dilakukan dengan autoklaf atau sterilisasi filter.
Teknik Aseptik: Semua operasi yang melibatkan pembukaan bioreaktor atau memasukkan bahan ke dalam kaldu fermentasi harus dilakukan dengan menggunakan teknik aseptik. Ini termasuk menggunakan peralatan steril, mengenakan sarung tangan steril, dan bekerja di lingkungan yang bersih.
Filtrasi Udara: Udara yang masuk ke bioreaktor harus disaring melalui filter steril untuk menghilangkan mikroorganisme di udara.
Sistem Tertutup: Menggunakan sistem tertutup meminimalkan risiko kontaminasi. Ini melibatkan menghubungkan semua peralatan dan perpipaan dalam satu lingkaran tertutup dan menghindari transfer bahan secara terbuka.

5. Kontrol Busa

Pembentukan busa adalah masalah umum dalam proses fermentasi, terutama yang melibatkan protein atau surfaktan. Busa yang berlebihan dapat menyebabkan penurunan transfer oksigen, kontaminasi, dan kehilangan produk. Busa dapat dikontrol dengan menambahkan agen antibusa atau menggunakan pemecah busa mekanis.

Agen Antibusa: Agen antibusa adalah bahan kimia yang mengurangi tegangan permukaan kaldu fermentasi, mencegah pembentukan busa. Agen antibusa yang umum termasuk silikon, minyak sayur, dan asam lemak. Pilihan agen antibusa tergantung pada proses fermentasi spesifik dan sensitivitas mikroorganisme.
Pemecah Busa Mekanis: Pemecah busa mekanis menggunakan bilah berputar atau perangkat lain untuk memecah busa secara fisik. Ini sering digunakan bersama dengan agen antibusa.

Strategi untuk Peningkatan Skala yang Sukses

1. Pendekatan QbD (Quality by Design)

QbD adalah pendekatan sistematis untuk pengembangan yang dimulai dengan tujuan yang telah ditentukan sebelumnya dan menekankan pemahaman produk dan proses serta kontrol proses. Menerapkan prinsip-prinsip QbD pada peningkatan skala fermentasi membantu memastikan kualitas dan kinerja produk yang konsisten.

Elemen kunci dari QbD meliputi:

Mendefinisikan Profil Target Kualitas Produk (QTPP): QTPP menjelaskan karakteristik yang diinginkan dari produk akhir, seperti kemurnian, potensi, dan stabilitas.
Mengidentifikasi Atribut Kualitas Kritis (CQA): CQA adalah sifat fisik, kimia, biologis, atau mikrobiologis yang harus dikontrol untuk memastikan kualitas produk yang diinginkan.
Mengidentifikasi Parameter Proses Kritis (CPP): CPP adalah parameter proses yang dapat memengaruhi CQA.
Menetapkan Ruang Desain (Design Space): Ruang desain adalah kombinasi dan interaksi multidimensi dari variabel input (misalnya, CPP) dan parameter proses yang telah terbukti memberikan jaminan kualitas. Bekerja dalam ruang desain memastikan bahwa produk memenuhi atribut kualitas yang diinginkan.
Menerapkan Strategi Kontrol: Strategi kontrol menjelaskan bagaimana CPP akan dipantau dan dikendalikan untuk memastikan bahwa proses tetap berada dalam ruang desain dan produk memenuhi atribut kualitas yang diinginkan.

2. Dinamika Fluida Komputasi (CFD)

CFD adalah alat yang ampuh untuk menyimulasikan aliran fluida, transfer panas, dan transfer massa dalam bioreaktor. Simulasi CFD dapat digunakan untuk mengoptimalkan desain bioreaktor, sistem pengadukan, dan sistem sparging. Mereka juga dapat membantu mengidentifikasi masalah potensial seperti zona mati dan titik panas tegangan geser. CFD dapat mengurangi jumlah eksperimen skala pilot yang mahal dan memakan waktu yang diperlukan untuk peningkatan skala.

3. Model Penskalaan Turun (Scale-Down)

Model penskalaan turun adalah bioreaktor skala kecil yang dirancang untuk meniru kondisi dalam bioreaktor produksi skala besar. Model penskalaan turun dapat digunakan untuk mempelajari efek dari berbagai parameter proses terhadap pertumbuhan sel, pembentukan produk, dan kualitas produk. Mereka juga dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang muncul selama peningkatan skala. Model penskalaan turun yang berkarakterisasi baik dapat memberikan wawasan berharga dan mempercepat proses pengembangan.

4. Pemodelan dan Simulasi Proses

Pemodelan dan simulasi proses dapat digunakan untuk memprediksi perilaku proses fermentasi pada skala yang berbeda dan dalam kondisi operasi yang berbeda. Model matematis dapat dikembangkan berdasarkan prinsip-prinsip dasar transfer massa, transfer panas, dan kinetika reaksi. Model-model ini dapat digunakan untuk mengoptimalkan parameter proses, merancang strategi kontrol, dan memecahkan masalah. Alat seperti MATLAB, gPROMS, dan Aspen Plus dapat digunakan untuk pemodelan dan simulasi proses.

Pertimbangan Pemrosesan Hilir

Pertimbangan peningkatan skala melampaui proses fermentasi itu sendiri. Pemrosesan hilir, yang melibatkan pemisahan dan pemurnian produk dari kaldu fermentasi, juga perlu ditingkatkan skalanya. Pilihan teknik pemrosesan hilir tergantung pada sifat produk, konsentrasinya, dan kemurnian yang diinginkan. Teknik pemrosesan hilir yang umum meliputi:

Pemisahan Sel: Menghilangkan sel dari kaldu fermentasi sering kali merupakan langkah pertama dalam pemrosesan hilir. Ini dapat dilakukan dengan sentrifugasi, filtrasi, atau mikrofiltrasi.
Disrupsi Sel: Jika produk bersifat intraseluler, sel harus didisrupsi untuk melepaskan produk. Ini dapat dilakukan dengan metode mekanis (misalnya, homogenisasi, bead milling) atau metode kimia (misalnya, lisis enzimatik).
Isolasi Produk: Produk dapat diisolasi dari kaldu fermentasi dengan berbagai teknik, termasuk presipitasi, ekstraksi, dan adsorpsi.
Pemurnian Produk: Produk biasanya dimurnikan dengan teknik kromatografi, seperti kromatografi afinitas, kromatografi penukar ion, dan kromatografi eksklusi ukuran.
Formulasi Produk: Langkah terakhir dalam pemrosesan hilir adalah memformulasikan produk menjadi bentuk yang stabil dan dapat digunakan. Ini mungkin melibatkan penambahan eksipien, penstabil, dan pengawet.

Contoh Global Peningkatan Skala Fermentasi yang Sukses

Beberapa industri di seluruh dunia sangat bergantung pada peningkatan skala fermentasi yang sukses. Berikut adalah beberapa contoh:

Industri Farmasi (Global): Produksi antibiotik, vaksin, dan biofarmasi lainnya bergantung pada fermentasi skala besar mikroorganisme atau kultur sel. Perusahaan seperti Pfizer, Roche, dan Novartis mengoperasikan fasilitas fermentasi besar di seluruh dunia.
Industri Makanan dan Minuman (Eropa, Amerika Utara, Asia): Produksi bir, anggur, yogurt, keju, dan makanan serta minuman fermentasi lainnya bergantung pada proses fermentasi yang terkontrol. Perusahaan seperti Anheuser-Busch InBev (Belgia), Danone (Prancis), dan Kirin Brewery (Jepang) telah menyempurnakan peningkatan skala fermentasi selama bertahun-tahun.
Industri Biofuel (Brasil, AS): Produksi etanol dari tebu (Brasil) dan jagung (AS) melibatkan fermentasi skala besar gula oleh ragi. Perusahaan seperti Raizen (Brasil) dan Archer Daniels Midland (AS) mengoperasikan fasilitas produksi biofuel skala besar.
Bioteknologi Industri (Denmark, Jerman, Tiongkok): Produksi enzim, bioplastik, dan produk berbasis bio lainnya bergantung pada fermentasi mikroorganisme hasil rekayasa genetika. Perusahaan seperti Novozymes (Denmark), BASF (Jerman), dan Amyris (AS) adalah pemimpin di bidang ini.

Pemecahan Masalah Umum Peningkatan Skala

Meskipun perencanaan dan pelaksanaan yang cermat, masalah masih bisa muncul selama peningkatan skala fermentasi. Berikut adalah beberapa masalah umum dan solusi potensialnya:

Penurunan Hasil Produk: Ini bisa disebabkan oleh perubahan jalur metabolisme, keterbatasan nutrisi, atau akumulasi produk samping yang menghambat. Tinjau kembali komposisi medium, optimalkan strategi umpan, dan pastikan transfer oksigen yang memadai.
Peningkatan Risiko Kontaminasi: Ini bisa disebabkan oleh prosedur sterilisasi yang tidak memadai atau pelanggaran dalam teknik aseptik. Tinjau kembali protokol sterilisasi, perbaiki filtrasi udara, dan terapkan prosedur aseptik yang lebih ketat.
Produksi Busa Berlebih: Ini bisa disebabkan oleh perubahan komposisi medium atau fisiologi sel. Optimalkan penambahan agen antibusa atau pasang pemecah busa mekanis.
Perubahan Morfologi Sel: Ini bisa disebabkan oleh perubahan tegangan geser atau gradien nutrisi. Optimalkan desain impeller, kecepatan pengadukan, dan strategi umpan.
Ketidakstabilan Produk: Ini bisa disebabkan oleh perubahan pH, suhu, atau adanya enzim pendegradasi. Optimalkan parameter proses dan tambahkan penstabil ke dalam medium.

Tren Masa Depan dalam Peningkatan Skala Fermentasi

Bidang fermentasi terus berkembang. Beberapa tren utama yang membentuk masa depan peningkatan skala fermentasi meliputi:

Fermentasi Kontinu: Fermentasi kontinu menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan fermentasi batch, termasuk produktivitas yang lebih tinggi, biaya operasi yang lebih rendah, dan kualitas produk yang lebih konsisten.
Bioreaktor Sekali Pakai: Bioreaktor sekali pakai menghilangkan kebutuhan untuk pembersihan dan sterilisasi, mengurangi risiko kontaminasi dan menyederhanakan operasi.
Kontrol Proses Lanjutan: Teknik kontrol proses lanjutan, seperti model predictive control (MPC) dan machine learning, sedang digunakan untuk mengoptimalkan proses fermentasi secara waktu nyata.
Biologi Sintetis: Biologi sintetis sedang digunakan untuk merekayasa mikroorganisme dengan kemampuan metabolisme dan produktivitas yang lebih baik.
Komunitas Mikroba: Memanfaatkan komunitas dan konsorsium mikroba dapat membuka jalur metabolisme baru dan meningkatkan efisiensi bioproses.

Kesimpulan

Peningkatan skala proses fermentasi komersial adalah langkah yang kompleks namun penting dalam membawa bioproduk ke pasar. Dengan mempertimbangkan secara cermat faktor-faktor kunci yang dibahas dalam panduan ini, termasuk desain bioreaktor, optimalisasi proses, pemantauan dan kontrol, jaminan sterilitas, dan kontrol busa, perusahaan dapat berhasil meningkatkan skala proses fermentasi mereka dan mencapai kualitas dan kinerja produk yang konsisten. Menerapkan teknologi dan metodologi baru, seperti QbD, CFD, model penskalaan turun, dan kontrol proses lanjutan, akan lebih meningkatkan efisiensi dan ketahanan operasi fermentasi komersial di seluruh dunia.