在线检测设备如果只是把浓度显示在屏幕上,完成的仍然只是“检测”。对于需要补料控制的发酵过程,更进一步的需求是:测出来的数据能不能继续往后走,直接成为工艺调节的依据?
这也是S1系列在线生物传感分析仪与普通“测完出结果”思路不同的地方。它将自动取样、在线检测、数据采集以及补料控制连接起来,让检测数据从结果端进入过程控制端。
首环:自动取样,让数据持续产生
数据闭环首先要解决样品从哪里来。
S1系列在线生物传感分析仪支持自动取样、自动检测,无需人工持续值守。在线取样器采用陶瓷膜取样方式,平均孔径200nm,可截留细胞、细菌、酵母和霉菌,单次取样量≤5mL,并支持蒸汽灭菌。
这意味着发酵过程不必每次等待人工取样后再启动检测,取样和分析可以按照在线流程持续衔接。
第二环:检测结果不只用来“看浓度”
样品进入检测环节后,S1系列在线生物传感分析仪可对葡萄糖等目标组分进行检测,并通过智能交互界面自动采集、存储数据。
连续数据形成后,用户看到的就不再只是某一次葡萄糖浓度,而是底物浓度随发酵过程发生的变化。
这里也是数据闭环真正开始发挥作用的位置。因为只有连续获得底物变化信息,后面的耗糖速度计算和补料调节才有数据基础。
第三环:从浓度变化进一步得到耗糖速度
S1系列在线生物传感分析仪可根据底物浓度及发酵液质量的实时变化,自动计算耗糖速度。
这一步让在线数据从“检测结果”进一步转变为过程信息。
可以把几个层次区分开:
①浓度数据告诉操作人员当前底物处于什么水平;
②连续变化数据反映底物浓度前后如何变化;
③耗糖速度进一步为后续发酵控制提供信息。
实际使用时应以系统设定和具体工艺要求为准,不自行套用计算方法。
第四环:检测数据真正进入补料控制
如果耗糖速度算出来以后仍然只用于人工查看,那么整个流程还没有真正闭合。
S1系列在线生物传感分析仪进一步支持自主补料控制。在线监测连续补料控制系统能够实时监测葡萄糖浓度,并通过反馈算法自动调节补料速率。
整套工作流程可以概括为:
自动取样→在线检测→数据采集→观察底物浓度变化→计算耗糖速度→反馈调节补料速率→继续检测新的浓度状态。
补料之后,新的发酵状态再次被系统检测,数据重新进入下一轮判断,这才形成真正意义上的闭环。
在线分析设备的价值,从“测”延伸到“控”
对于工业发酵用户来说,在线检测设备选型不能只比较检测范围和单次检测性能。如果实际生产还涉及补料调节,更值得关注的是检测端和控制端能不能连接。
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把自动取样、自动检测、数据采集、耗糖速度计算和自主补料控制集成到连续流程中。
它所体现的应用思路,不只是让发酵数据“更快被看到”,而是让数据继续参与后续操作。当在线检测结果能够直接进入补料调节,发酵过程就从单纯的在线监测,进一步走向以实时数据驱动的过程控制。