過(guò)程儀表監(jiān)測(cè)入門(mén)：從定義到電廠(chǎng)脫硫 / 智慧泵房應(yīng)用全梳理
2025/08/27
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生物工程監(jiān)測(cè)流程圍繞菌株培養(yǎng)與工藝轉(zhuǎn)化展開(kāi)，核心是通過(guò) PH、溶氧、溫度等傳感器實(shí)時(shí)調(diào)控環(huán)境，縮短工藝摸索周期，提升產(chǎn)能與產(chǎn)品一致性，廣泛應(yīng)用于合成生物學(xué)、新材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。
流程起點(diǎn)為反應(yīng)器準(zhǔn)備與校準(zhǔn)：合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室多采用多組生物反應(yīng)器（如不銹鋼罐體），批量滅菌時(shí)電極可同步推進(jìn)滅菌，無(wú)需單獨(dú)操作；滅菌后需一次性校準(zhǔn) PH、溶氧等參數(shù)（通過(guò)中控屏幕統(tǒng)一完成），確保檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。此階段傳感器作用關(guān)鍵 ——PH 傳感器用于補(bǔ)酸補(bǔ)堿，溶氧傳感器調(diào)控氧氣供給，為大腸桿菌等菌株?duì)I造適配生長(zhǎng)環(huán)境（如中性或酸性條件），直接影響菌株活性與收率。
培養(yǎng)過(guò)程中，需監(jiān)測(cè)多維度數(shù)據(jù)：實(shí)時(shí)追蹤 PH 值、溶氧值、溫度變化，記錄培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)與不同罐體的參數(shù)一致性（優(yōu)質(zhì)流程中罐體數(shù)據(jù)一致性高），通過(guò)對(duì)比不同工藝條件下的菌株收率，篩選可復(fù)制的工藝路徑。例如某合成生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室用十幾組反應(yīng)器培養(yǎng)大腸桿菌，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化工藝，成功將菌株培養(yǎng)轉(zhuǎn)化為生物原料生產(chǎn)數(shù)據(jù)，支撐產(chǎn)能提升。
監(jiān)測(cè)流程還延伸至后處理環(huán)節(jié)：發(fā)酵完成后的萃取、精制、結(jié)晶步驟，需通過(guò) PH 控制功能保障工藝穩(wěn)定性，可借助專(zhuān)用儀表實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)控，減少人工干預(yù)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。此外，該監(jiān)測(cè)流程支撐多領(lǐng)域應(yīng)用 —— 凱賽生物通過(guò)改造大腸桿菌與監(jiān)測(cè)調(diào)控，將秸稈轉(zhuǎn)化為可降解新材料（替代石油化工塑料）；醫(yī)藥領(lǐng)域則用于胰島素、營(yíng)養(yǎng)品生產(chǎn)，飼料行業(yè)也依托其優(yōu)化微生物培養(yǎng)。
整體而言，生物工程監(jiān)測(cè)流程以 “精準(zhǔn)監(jiān)測(cè) - 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 - 工藝優(yōu)化" 為核心，通過(guò)傳感器與自動(dòng)化系統(tǒng)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)到工業(yè)化生產(chǎn)的高效銜接，推動(dòng)生物工程向環(huán)保、高效方向發(fā)展。
