发酵过程中测葡萄糖,真正需要关注的往往不是“能不能测出来”,而是每次检测要经过多少步骤。取样、送检、等待结果,再根据数据了解当前葡萄糖浓度,这种方式适合获得单次检测结果,但当生产人员希望持续观察浓度变化时,就需要不断重复相同操作。
在线监测改变的,首先就是这套检测流程。
传统检测与在线监测,区别在哪里?
传统检测通常需要从发酵体系取样,再完成后续分析。想增加检测频次,就意味着取样和检测次数也随之增加,各时间点的数据需要依靠人工操作获得。
S1系列在线生物传感分析仪则把取样、检测和数据采集连接起来,支持自动取样、自动检测,无需人工持续值守。
两种方式的流程差异可以简单拆开来看:
①传统检测:人工取样→样品检测→获得单次结果→再次取样;
②在线监测:自动取样→自动检测→数据采集存储→持续获得过程数据。
对于发酵过程葡萄糖监测而言,后者关注的不只是某一个检测结果,更重要的是连续获取不同时点的浓度信息。
自动取样,是连续监测的前一步
如果取样仍然完全依赖人工,后面的检测就很难真正连续起来。
S1系列在线生物传感分析仪配置在线取样器,其中陶瓷膜取样器平均孔径为200nm,采用氧化铝/氧化锆材质,可截留细胞、细菌、酵母和霉菌,支持蒸汽灭菌,单次取样量≤5mL。
取样完成后,样品进入检测环节。设备采用生物传感检测方式,可检测葡萄糖等组分。其中葡萄糖检测范围为0.1~200g/L。
连续监测,不等于简单增加检测次数
如果只是把人工检测做得更频繁,本质上仍然是一组分散的数据。在线监测更重要的一点,是把检测结果自动采集并保存下来。
S1系列在线生物传感分析仪配有智能交互界面,可自动采集、存储检测数据。
这样观察葡萄糖时,关注点就可以从“这一刻浓度是多少”,进一步转向“发酵过程中浓度怎样变化”。对于生产人员而言,连续的数据更便于了解底物浓度随过程变化的状态。
大肠杆菌发酵中的在线监测表现如何?
S1系列在线生物传感分析仪进行了真实发酵条件下的验证。在大肠杆菌发酵过程中,对葡萄糖和甘油进行在线连续监测,其监测曲线与离线HPLC结果高度吻合。
这一验证的重点,在于在线连续监测结果能够与离线检测结果进行对照,也为理解设备在实际发酵环境中的工作方式提供了依据。
从“单次检测”转向“过程监测”
葡萄糖在线监测的意义,并不是简单省去某一个人工步骤,而是把原本分开的取样、检测和数据记录连接起来。
上海希诺尔智能装备有限公司S1系列在线生物传感分析仪面向发酵过程关键组分监测,可实现自动取样、自动检测和数据采集存储。
对需要持续关注葡萄糖浓度的工业发酵过程而言,判断在线检测设备是否适用,也应从取样方式、检测能力和数据连续性几个方面综合考虑。