發(fā)酵罐在發(fā)酵中的監(jiān)測控制
時間：2023.05.11
一、發(fā)酵罐監(jiān)測控制發(fā)酵過程的意義
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技水平的提高，人們對發(fā)酵產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量越來越重視。在過去的幾十年里，已經(jīng)有越來越多的生物技術(shù)應(yīng)用于食品工業(yè)和醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域。而這些技術(shù)都是基于發(fā)酵過程中最關(guān)鍵的步驟：控制與監(jiān)測來進(jìn)行研究，所以本文以這個問題來展開講述。
二、發(fā)酵罐的監(jiān)測
發(fā)酵過程監(jiān)測技術(shù)是利用各種檢測手段對發(fā)酵過程進(jìn)行連續(xù)或半連續(xù)的檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果對發(fā)酵過程進(jìn)行優(yōu)化。發(fā)酵過程監(jiān)測主要包括：細(xì)胞濃度監(jiān)測、呼吸速率監(jiān)測、 pH值監(jiān)測、DO監(jiān)測和溫度監(jiān)控等。
三、發(fā)酵罐的控制
1. 控制的類型
發(fā)酵過程的控制是指在一定條件下，通過對微生物的生理狀態(tài)和代謝產(chǎn)物濃度的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)，以獲得最大的產(chǎn)量或最小的消耗。可以分為在線控制和離線控制，在線控制是指對發(fā)酵罐上的參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)控；而離線控制則是指在發(fā)酵罐上進(jìn)行實驗操作，在實驗操作過程中將獲得的數(shù)據(jù)及時反饋回發(fā)酵罐進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。
2. 控制方法
（1）生物傳感器法，即在發(fā)酵過程中采用各種微生物和相應(yīng)的物理、化學(xué)傳感器對發(fā)酵過程中微生物生長和產(chǎn)物積累進(jìn)行監(jiān)測。
（2）信號控制法，即利用反饋控制原理來調(diào)節(jié)發(fā)酵過程。
（3）微生物生長模型法，即利用一定的數(shù)學(xué)模型來描述微生物在一定條件下的生長、代謝規(guī)律。
（4）化學(xué)信號控制法，即通過對微生物細(xì)胞生長或產(chǎn)物積累過程中所需要的各種化學(xué)信號進(jìn)行檢測，然后利用相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型對信號進(jìn)行處理，以實現(xiàn)對微生物生長或產(chǎn)物積累的自動控制。
（5）脈沖控制法，即在發(fā)酵過程中利用一定頻率的脈沖信號來實現(xiàn)對微生物細(xì)胞生長或產(chǎn)物積累過程進(jìn)行自動控制。
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