发酵工艺及其控制，让发酵过程更

  生物发酵工程是生物工程的一个重要组成部分，工业生产上通过“工业发酵”来加工或制作产品，其对应的加工或制作工艺被称为“发酵工艺”。为实现工业化生产，zui大化提高生产效率，就必须解决实现发酵工艺的工业生产环境、设备和过程控制等问题 。

  发酵工艺的过程控制有点像走钢丝，要在zui短的时间内，通过生物发酵的方法获取更高的产量，则必须谨慎且连续地控制工艺过程中的参数；若过程管理出现失误，将导致生产效率下降、运行时间延长；更糟糕的，可能会导致整个批次的发酵失败。

  具体来说，如果在线分析传感器出现故障，则需要投入大量的人力成本进行人工取样的离线实验室检测，很可能在发现问题后已经无法及时对该批次进行补救；更重要的是，设备操作时出现人为错误的风险永远存在。

  同时，对关键分析参数的测量和控制并非一劳永逸。通过生物发酵技术生产的产品对制造工艺非常敏感，即使发酵过程*一样，不同批次的产品质量还是会有变化。为zui大限度的减少各批次间的不一致，需要定期取样测定或进行连续测量，让这些参数保持在设定值或范围区间内。同时，在发酵过程中，细胞新陈代谢和代谢产生的副产物积累将无可预料地改变发酵介质，需要采取相应的措施进行纠正。

  下面，本公司将着重介绍如何进行发酵工艺的监控及纠正。
 
  根据操作方式不同，发酵工艺分为间歇/分批发酵，连续发酵和流加发酵三种类型，其中流加发酵在生产和科研上的应用。

  生物发酵技术zui常监控的分析参数，为pH 值、溶解氧和溶解二氧化碳，其中，pH值zui关键；因为酶的活性和细胞新陈代谢对于 pH 值的变化非常敏感，细胞生长条件很大程度取决于保持正确的 pH 值。

  获取一个可靠的 pH 值，不仅需要实时监控，还需实施闭环控制；氧传感器信号能够建立用于氧气供给的闭环控制。其中，细胞的培养首先需要有机碳源（如葡萄糖），碳源消耗溶解氧产生能量进行发酵。氧气在水中的溶解性较差，因此要仔细调节气流的流速来进行控制，确保其不会成为过程中细胞生长速率的限制因素。过量的溶解氧不会对微生物产生危害，但是会浪费空气压缩机的运转能量。