發酵過程快速穩定的即時溶解氧

發酵過程應用
 
即時溶氧監測

Life Sciences and Farmaceutica

快速穩定的即時溶解氧

發酵製程的效率高度依賴於製程條件的準確性,只有在穩定受控的條件下,微生物的繁殖和收穫才能達到最佳成效。因此需要安裝一套成熟可靠的系統來採集生物反應器內的資訊。在這些資訊當中最重要的參數就是 pH 和溶解氧,他們必須被精確地控制和記錄。
 
即時溶氧測量
 
專注於GMP/GLP要求
  Endress+Hauser 提供最齊全的符合生命科學行業標準的儀錶。 並且專注於GMP/GLP要求、完全符合行業規範,例如USP、ASME/BPE...等,包含材質、內外表面粗糙度、過程連接等)。 為此我們確保所提供的儀錶,能夠在最嚴苛的過程條件和滅菌環境下使用,且擁有法規規定的所有文檔,這些對於防止染菌,保證產品質量十分關鍵。 另外,我們使用開放的通信協定,可以無縫集成到所有主要的DCS和AMS系統中。

發酵過程快速穩定的即時溶解氧

  溶氧(Dissolved Oxygen) 是好氧微生物生長及合成代謝產物所必需的,但這並不意味著溶氧的濃度愈高愈好,溶氧濃度過高有時反而會抑制目標產品的形成。 研究指出,發酵需氧量主要與產物的合成途徑有關,可參考下方案例分享:
溶氧監測案例
  因此,線上即時溶氧測量不但對電極的衛生型設計和測量原理有特殊要求,更重要的是電極在反應器中必須能夠快速即時的響應,並且穩定的反映發酵液中的溶氧濃度,盡可能不受到充氣過程中氣泡和攪拌帶來的影響。以典型的好氧發酵為例:
發酵前期
  此為微生物對數生長期,菌體大量繁殖,菌體濃度不斷上升,耗氧量不斷增加,溶解氧濃度明顯下降。 在對數生長期后,菌體耗氧量有所減少,溶解氧濃度維持平穩或小幅上升后,開始形成產物。
發酵中後期
  菌體呼吸強度趨於平穩,如果不補料、補糖或改變供氧量,溶解氧濃度幾乎沒有變化。 如果此時補充碳源或者糖份,發酵液對溶氧的消耗量會產生變化,應隨補料時的菌齡、補料的種類和補料量,對溶氧的濃度和維持時間進行控制,以達到新的平衡,不然會抑制目標產物的生成。
發酵後期
  隨著菌體衰老、呼吸強度減弱和菌體的自溶,溶氧濃度逐漸小幅升高,直至發酵結束。
COS81E溶氧監測
Memosens COS81E是專門為發酵過程研發的螢光法溶氧電極

 
更高的穩定性以及更快的回應速度(t90<10秒;t98<20秒)
  採用螢光淬滅法測量原理,相較傳統的電化學法電極,將不需要長時間的極化,且不需要頻繁維護更換的覆膜帽、陰極和電解液。 電極在浸入在介質中時,介質和螢光層之間迅速建立氧分壓平衡。 電極光學元件向螢光層發出橙色光脈衝訊號, 激發深紅色螢光。而回應信號的衰減時間和強度,與氧濃度和氧分壓直接相關。 內建的參比LED光源,則會對測量LED光源老化進行補償,保證整個生產批次的測量值都是可靠有效的。

溶氧監測原理
 
獨特的C-Shape防氣泡聚集型螢光帽
  COS81E 的螢光帽蓋包含了螢光層、光學隔離層和保護層以及載板:氧敏感分子集成在光學活性層(螢光層)中,針對不同的應用製程有以下兩種截然不同的種類,防氣泡聚集的C-shape 型螢光帽蓋,和防磨損的U-shape 型螢光帽蓋。其中C-shape 螢光帽通過將螢光層均勻地塗布在預拉伸凸起的載板上,從而使氣泡在接觸膜片表面時順膜片邊緣光滑地脫離螢光帽蓋,減少氣泡對測量值產生的干擾與波動。
溶氧帽蓋差異
  Endress+Hauser 提供業界最完整的產品線,幫您簡化專案、減少後期維護成本和停機時間。 若儀錶由多方提供,無形中將增加項目難度。 而如果您在設計階段即推行早期標準化,則將顯著降低CAPEX複雜性,並保證工期及預算。 在整個生命週期內備件成本將降低,培訓時間減少,相關文檔也能及時獲得。 所以,您將獲得最低的運營成本(OPEX)、最佳的效率和最快的投資回報(ROI)。
  無論您身在何處、無論您採用何種製程,作為生物技術領域可靠的合作夥伴,我們都能幫您減少風險並優化績效。 從試產到自動化生產,我們始終伴您左右,説明您及時穩步地提升品質。

C-shape螢光帽蓋