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在线拉曼光谱仪
一、核心工作原理
基于拉曼散射效应,通过专用探头将单色激光作用于发酵液体系,利用分子非弹性散射形成的独特“分子指纹”,精准识别体系内各类物质特征。
探头采集散射信号并传输至光谱分析设备,经专用检测器记录光谱信息,通过专业算法模型将光谱信号转化为发酵过程中关键物质的浓度数据,实现实时解析。
构建在线闭环调控体系,实时数据同步至中控系统,联动调控发酵过程中的补料、温度、pH、搅拌等关键参数,实现发酵过程的精准化、智能化管控。
二、系统组成(发酵专用)
光学探头:采用卫生级不锈钢材质,具备耐高温高压、耐酸碱腐蚀特性,可进行蒸汽灭菌处理,直接嵌入发酵罐或输送管道,无需取样即可实现原位监测。
激光光源:采用近红外波段激光,有效降低生物样品荧光干扰,适配高浊度发酵液环境,保障信号采集的稳定性。
光谱分析仪:采用高分辨率、高灵敏度设计,具备快速扫描能力,可高效完成光谱信号的采集与处理。
专用软件:
实时展示发酵过程中多组分浓度变化趋势,直观呈现底物、产物、菌体等关键指标动态。
内置发酵行业专用定量模型,支持自定义建模与自动校准,适配不同发酵工艺需求。
具备数据存储、异常报警功能,可与现有发酵控制系统无缝联动,实现一体化管控。
防护与接口:采用防爆、防腐外壳设计,配备通用工业接口,可适配不同规格发酵设备,满足各类发酵场景的安装使用需求。
三、发酵行业核心应用
1. 关键参数实时监测(全覆盖)
涵盖碳源、氮源等营养物质浓度监测,产物及副产物含量检测,菌体状态(密度、生物量、代谢活性)监测,以及发酵过程速率、终点等关键过程指标的实时把控。
2. 典型应用场景
小试/中试阶段:快速构建发酵动力学模型,优化补料策略,缩短工艺开发周期,提升工艺研发效率。
规模化生产:实现全程在线质量控制,有效规避批次波动,保障产品产量与纯度的稳定性。
特殊发酵场景:适配光合发酵、高密度发酵、连续发酵、无细胞合成等多种特殊发酵工艺,提供定制化监测方案。
异常预警:实时捕捉发酵过程中的异常情况(如染菌、底物耗尽、副产物异常积累等),及时发出报警提示,减少批次报废,降低生产成本。
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