发酵工程精品课程http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc华东理工大学·生物工程学院http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc第三节微生物培养过程的参数检测在线检测必须用专门的传感器(也叫电极或探头)放入发酵系统,将发酵的一些信息传递出来,为发酵控制提供依据。黑箱灰箱参数检测检测仪器:气相色谱、高效液相、离子色谱、双向电泳、毛细管电泳、红外光谱、基因测序仪等检测代谢中间物,分析代谢流向、RNA检测一参数在线检测发酵过程控制发酵过程控制微生物培养过程的参数检测http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc由于微生物培养过程是纯培养过程,无菌要求高,因此对传感器有特殊要求:插入罐内的传感器必须能经受高压蒸汽灭菌(材料、数据)传感器结构不能存在灭菌不透的死角,以防染菌(密封性好)传感器对测量参数要敏感,且能转换成电信号。(响应快、灵敏)传感器性能要稳定,受气泡影响小。发酵过程控制发酵过程控制微生物培养过程的参数检测http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc带计算机数据采集与控制的生物反应系统P188发酵过程控制发酵过程控制微生物培养过程的参数检测http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc原理:化学或物理信号电信号放大记录显示仪控制器(与设定参数比较)发出调节信号控制器动作发酵过程控制发酵过程控制微生物培养过程的参数检测http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc介绍几种常用的在线检测的传感器及其工作原理pH电极溶氧电极它们是基础电极,以它们为基础可以制作各种离子电极和酶电极发酵过程控制发酵过程控制微生物培养过程的参数检测http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc(一)pH测量pH值的测量在生物反应中普遍进行,对于生物过程控制是一个非常重要的参数。1、pH的定义影响化学平衡的往往是活度,而不是浓度,但对于稀溶液为了避免在氢离子活度很小时表达方式上的麻烦引进pH=-lg[H+][H+]=0.00001时用pH5表示发酵过程控制发酵过程控制微生物培养过程的参数检测http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc2、pH测量方法pH试纸曾经是一种广泛采用的方法优点:方便,易操作缺点:它主观性较强质量差异,不同厂家不同批号的pH试纸测出的pH值会有较大的差别,有时甚至达0.5~1。对于一些要求较高的场合就适用pH试纸pH电极发酵过程控制发酵过程控制微生物培养过程的参数检测http://biotech.ecust.edu.cn/jpkc/fjgc(1)pH电极测量原理pH电极实际上是由参比电极与指...