生(sheng)物發(fa)酵工(gong)程是(shi)生物(wu)工程(cheng)的重(zhong)要組(zu)成部(bu)分，采(cai)用工(gong)程技(ji)🔆術手(shou)段，利(li)用生(sheng)物(主(zhu)要是(shi)微生(sheng)物)和(he)有活(huo)性的(de)離體(ti)酶的(de)某些(xie)功能(neng)，爲人(ren)類生(sheng)産有(you)用的(de)生物(wu)産品(pin)，或直(zhi)接用(yong)微生(sheng)物參(can)與控(kong)制某(mou)些工(gong)💘業生(sheng)産過(guo)程⭕的(de)一種(zhong)技術(shu)。主要(yao)産品(pin)有:食(shi)品類(lei)、酒精(jing)、抗生(sheng)素類(lei)、維生(sheng)素類(lei)、氨基(ji)酸類(lei)、酶制(zhi)劑類(lei)、生物(wu)農藥(yao)以及(ji)醇類(lei)等㊙️。
　　發(fa)酵工(gong)程從(cong)工程(cheng)學的(de)角度(du)把實(shi)現發(fa)酵工(gong)藝的(de)發酵(jiao)工❓業(ye)過程(cheng)💞分爲(wei)菌種(zhong)、發酵(jiao)和提(ti)煉等(deng)三個(ge)階段(duan)，這⛹🏻‍♀️三(san)個階(jie)段都(dou)有各(ge)自的(de)工程(cheng)學問(wen)題，一(yi)般分(fen)别把(ba)它們(men)稱爲(wei)💯發酵(jiao)工程(cheng)的上(shang)遊、中(zhong)遊和(he)下遊(you)工程(cheng)。
　　發酵(jiao)工程(cheng)中的(de)中遊(you)工程(cheng)發酵(jiao)是其(qi)最重(zhong)要的(de)部分(fen)⭐，發酵(jiao)生産(chan)過✔️程(cheng)機理(li)十分(fen)複雜(za)，要實(shi)現低(di)投入(ru)高産(chan)出的(de)目的(de)，必須(xu)有效(xiao)✊控制(zhi)維持(chi)罐内(nei)的物(wu)理、化(hua)學條(tiao)件，使(shi)微生(sheng)物細(xi)胞呈(cheng)現出(chu)最佳(jia)的性(xing)能💛，生(sheng)成和(he)積累(lei)大量(liang)産物(wu)。所以(yi)就需(xu)要連(lian)續補(bu)料控(kong)制、加(jia)❄️酸、加(jia)堿調(diao)❗節維(wei)持微(wei)生物(wu)的最(zui)佳性(xing)能，需(xu)要流(liu)量計(ji) 滿足(zu)滅菌(jun)要求(qiu)、耐酸(suan)堿腐(fu)蝕、連(lian)續補(bu)料準(zhun)确等(deng)性能(neng)。
　　以抗(kang)生素(su)爲例(li)，抗生(sheng)素是(shi)微生(sheng)物次(ci)級代(dai)謝的(de)産物(wu)，而⛱️發(fa)㊙️酵中(zhong)期則(ze)是菌(jun)絲代(dai)謝和(he)分泌(mi)抗生(sheng)素的(de)旺盛(sheng)期。到(dao)💋了發(fa)酵中(zhong)後期(qi)⭕，部分(fen)營養(yang)物消(xiao)耗接(jie)近完(wan)畢，發(fa)酵液(ye)中的(de)廢料(liao)越來(lai)越多(duo)，菌體(ti)逐漸(jian)趨向(xiang)衰老(lao)并自(zi)♍溶。通(tong)過補(bu)料措(cuo)施，能(neng)夠适(shi)當控(kong)🔞制和(he)掌握(wo)發酵(jiao)條件(jian)使生(sheng)産菌(jun)在分(fen)泌階(jie)段有(you)足夠(gou)而不(bu)過剩(sheng)的養(yang)料，維(wei)持其(qi)正常(chang)的代(dai)謝活(huo)動和(he)大量(liang)地分(fen)泌代(dai)謝産(chan)品。一(yi)般根(gen)據補(bu)充料(liao)的性(xing)質不(bu)同可(ke)分爲(wei)補充(chong)碳元(yuan)、氮元(yuan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻、無機(ji)鹽、水(shui)、前體(ti)等。
　　目(mu)前國(guo)外發(fa)酵生(sheng)産過(guo)程連(lian)續補(bu)料有(you)采用(yong)流量(liang)計。 電(dian)磁流(liu)量計(ji) 和質(zhi)量流(liu)量計(ji)，質量(liang)流量(liang)計計(ji)量，使(shi)用流(liu)量計(ji)計量(liang)可以(yi)測量(liang)👄物質(zhi)的密(mi)度，更(geng)好的(de)評估(gu)補料(liao)後的(de)效果(guo)，然後(hou)📐通過(guo)小型(xing)電動(dong)或者(zhe)氣動(dong)隔膜(mo)調節(jie)閥來(lai)實現(xian)📱連續(xu)補料(liao)的控(kong)制。
　　由(you)于微(wei)生物(wu)在發(fa)酵周(zhou)期中(zhong)對各(ge)種補(bu)充物(wu)的需(xu)求量(liang)并不(bu)是線(xian)🈲形或(huo)階段(duan)添加(jia)的，所(suo)以在(zai)補料(liao)分批(pi)(fed-batchculture簡稱(cheng)FBC)培養(yang)過✌️程(cheng)中，間(jian)歇或(huo)連續(xu)地補(bu)加一(yi)種或(huo)多種(zhong)成分(fen)的新(xin)鮮培(pei)養基(ji)的培(pei)養方(fang)法是(shi)優于(yu)⛷️傳統(tong)的分(fen)批集(ji)中補(bu)料🔴培(pei)養的(de)。這🐪樣(yang)我們(men)可以(yi)優化(hua)罐内(nei)産物(wu)小㊙️環(huan)境，調(diao)配罐(guan)内的(de)PH、DO以及(ji)尾氣(qi)等相(xiang)關化(hua)學量(liang)。而且(qie)可以(yi)實現(xian)放料(liao)和補(bu)料同(tong)步，放(fang)出💜發(fa)酵後(hou)期的(de)發酵(jiao)液，補(bu)充-部(bu)分新(xin)鮮的(de)營養(yang)液♈，有(you)利于(yu)提☀️高(gao)産物(wu)産量(liang)，降🔞低(di)成本(ben)，使發(fa)酵指(zhi)數大(da)幅提(ti)高。
　　以(yi)下爲(wei)某産(chan)物的(de)對比(bi)數據(ju)(可以(yi)看到(dao)連續(xu)補料(liao)明顯(xian)🆚好于(yu)分批(pi)集中(zhong)補料(liao)):
 
　　爲了(le)優化(hua)發酵(jiao)罐内(nei)的小(xiao)環境(jing)，我們(men)需要(yao)監控(kong)許多(duo)參數(shu)。通過(guo)各種(zhong)計量(liang)儀表(biao)，跟蹤(zong)相關(guan)參數(shu)，然後(hou)根據(ju)🚩自己(ji)對産(chan)物需(xu)要參(can)數的(de)經驗(yan)，調整(zheng)優先(xian)順序(xu)，不斷(duan)優化(hua)工藝(yi)流程(cheng)。
電磁(ci)流量(liang)計:測(ce)量循(xun)環水(shui)流量(liang)及控(kong)制PH值(zhi)的酸(suan)堿液(ye)👌流🎯量(liang)。
質量(liang)流量(liang)計:測(ce)量營(ying)養物(wu)、阻沫(mo)劑、積(ji)液等(deng)電導(dao)率低(di)或精(jing)度⁉️要(yao)♊求較(jiao)高的(de)介質(zhi)。
雷達(da)液位(wei)計 :測(ce)量發(fa)酵罐(guan)内液(ye)面高(gao)度。
渦(wo)街 流(liu)量計(ji) 、 轉子(zi)流量(liang)計 :二(er)氧化(hua)碳、氮(dan)氣、氧(yang)氣等(deng)進出(chu)發酵(jiao)罐的(de)氣體(ti)的測(ce)量。
其(qi)他:溫(wen)度、壓(ya)力、PH、溶(rong)氧等(deng)。
1.電磁(ci)流量(liang)計
　　多(duo)種襯(chen)裏、電(dian)極材(cai)質及(ji)電極(ji)形式(shi)選擇(ze)，滿足(zu)各種(zhong)腐蝕(shi)性及(ji)耐磨(mo)損要(yao)求，獨(du)有的(de)低噪(zao)聲電(dian)極适(shi)用于(yu)各種(zhong)漿📐料(liao)及纖(xian)維介(jie)質。提(ti)供種(zhong)類全(quan)面的(de)電磁(ci)流量(liang)計:非(fei)滿管(guan)、低電(dian)導⁉️率(lü)、插入(ru)式、高(gao)壓型(xing)、電池(chi)供電(dian)等。工(gong)廠擁(yong)有大(da)口徑(jing)高達(da)DN3000的水(shui)流量(liang)标定(ding)裝置(zhi)，确保(bao)測量(liang)的📞準(zhun)确性(xing)。
2.質量(liang)流量(liang)計
　　針(zhen)對不(bu)同工(gong)況提(ti)供多(duo)種形(xing)式的(de) 質量(liang)流量(liang)計 :直(zhi)管質(zhi)量流(liu)量計(ji)無阻(zu)流部(bu)件，可(ke)以提(ti)供多(duo)種測(ce)量管(guan)材質(zhi)、耐磨(mo)損、壓(ya)損小(xiao)、自排(pai)空技(ji)術易(yi)于排(pai)污、清(qing)洗，滿(man)足衛(wei)生等(deng)級要(yao)求并(bing)且可(ke)以提(ti)供衛(wei)生認(ren)證。彎(wan)管質(zhi)量流(liu)量計(ji) 提供(gong)更寬(kuan)的溫(wen)度壓(ya)力範(fan)圍。可(ke)以直(zhi)接測(ce)量質(zhi)量流(liu)量、密(mi)度和(he)溫度(du)，也可(ke)以間(jian)接計(ji)算體(ti)積流(liu)量和(he)濃度(du)🌈、糖度(du)。專利(li)的自(zi)适應(ying)傳感(gan)技術(shu)(AST)避免(mian)工藝(yi)管道(dao)震動(dong)💞對儀(yi)表的(de)影響(xiang)🌏。
3. 雷達(da)液位(wei)計
　　導(dao)波雷(lei)達測(ce)量天(tian)線接(jie)觸介(jie)質，信(xin)号通(tong)過天(tian)線傳(chuan)到液(ye)⁉️面，實(shi)👅現可(ke)靠測(ce)量，可(ke)以測(ce)量電(dian)導率(lü)較低(di)的介(jie)質，且(qie)測量(liang)不受(shou)霧氣(qi)、泡✊沫(mo)等💔的(de)影響(xiang)。非接(jie)觸霄(xiao)達，測(ce)量天(tian)線不(bu)☁️與測(ce)量♌介(jie)質接(jie)觸，不(bu)受攪(jiao)拌等(deng)特殊(shu)工況(kuang)的影(ying)響。調(diao)頻㊙️連(lian)續波(bo)(FMCW)方式(shi)連續(xu)不間(jian)斷的(de)監⛷️測(ce)儲罐(guan)，高頻(pin)需達(da)測量(liang)範圍(wei)較大(da)。
　　如今(jin)，連續(xu)補料(liao)控制(zhi)技術(shu)在國(guo)外的(de)運用(yong)日臻(zhen)成熟(shu)📐，而且(qie)國内(nei)一些(xie)新建(jian)項目(mu)以及(ji)菌種(zhong)對生(sheng)長環(huan)境有(you)挑剔(ti)要求(qiu)的場(chang)合也(ye)已經(jing)開始(shi)在使(shi)用，相(xiang)信随(sui)着國(guo)内廠(chang)家對(dui)産品(pin)品質(zhi)的要(yao)求不(bu)斷提(ti)高，以(yi)及工(gong)業自(zi)動化(hua)意識(shi)👈的加(jia)強，生(sheng)物行(hang)業會(hui)越來(lai)越多(duo)地将(jiang)連續(xu)補料(liao)控制(zhi)方📞式(shi)運用(yong)到生(sheng)産之(zhi)中。

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