生物发酵过程菌体浓度在线检测的研究文献综述
2020-04-13 14:55:06
摘要:本研究的方法是采用在线浊度测量法来表征发酵液菌体浓度。
由于菌体浓度在一定范围内与散射光强度成线性关系,通过测量菌体浊度和相应吸光度值做标准曲线,然后在线监测发酵液散射光强度值,在标准曲线上求出菌体浊度。
实 验选用650nm波长的近红外激光器为光源,代替了复杂的常规仪器上的光学系统,为发酵过程在线浊度仪的制作带来了方便。
本研究通过测量多种光敏传感元件,集成运算放大器和光敏传感器放大电 路,比较它们的优缺点,选定由光电池为光敏传感器的放大电路。
浊度信号经光 电转换,电流电压转换,两级放大,再通过数据采集模块,A/D转换,最后进入 计算机,然后利用Labview软件对信号进行采集处理,对真实发酵生产进行实时浊度测量。
关键词:菌体浊度在线测量;光敏传感器;运算放大器;LabviEW 1 前言 微生物发酵过程是极其繁杂的生化反应过程。
影响发酵的因素很多,菌体浓度是最重要的工艺参数之一,它对了解发酵信息、掌握和控制发酵过程、提高发酵质量具有重要意义。
菌体浓度传统的检测方法是离线的,而离线测量带来两个问题:一方面取样过程容易染菌;另一方面是给发酵自动控制带来困难。
因此,研制菌体浓度实时在线检测系统是非常必要的,只有通过对发酵过程菌体数量的控制,才能在一定程度上实现对微生物代谢的控制,达到发酵过程优化控制的目的。
发酵过程控制应包含两个控制,一是如何改变细胞的遗传组成和细胞的代谢生理特性,即所谓细胞的”内部控制”,如高产菌株的筛选或构建;另一个是”外部控制”,即对包括营养成份、细胞体及代谢产物在内的细胞生长和产物形成的物理和化学条件的控制,达到过程最优化,其表现在生产上,就是过程放大和优化。