知识分享丨温度斜坡控制在发酵过程中的应用

健康   2024-11-06 09:20   上海  

温度是影响发酵过程的关键因素之一,适宜的温度可以促进微生物的生长和代谢,提高发酵效率和产品质量。在发酵过程的初期,温度较低,有利于微生物的生长和繁殖。随着发酵过程的进行,温度逐渐升高,有利于发酵产物的形成。在发酵过程的后期,温度再次降低,有利于发酵产物的稳定和保存。传统的发酵温度控制方法通常采用恒定温度控制,但这种方法在某些情况下可能无法满足整个发酵周期的温度控制需求。
01
稳定温度环境

稳定的温度环境对于发酵过程的顺利进行至关重要,大家通常采用阶段恒温控制的方式,忽略在温度跳转过程中温度的剧烈变化对产品质量均一性的影响。温度斜坡控制可以帮助发酵系统快速适应不同的发酵阶段,减少温度波动对菌体的冲击,提高发酵的效率和稳定性。同时,合理的温度控制还可以降低副产物的生成,提高产物的纯度。

02
温度变化速率

通过合理控制发酵过程中温度阶段变化的温度变化速率,可以实现对料液内部热量的有效传递,使料液在升温或降温过程中实现温度均匀变化,从而达到所需的工艺效果。

03
温度控制系统

温控斜坡方案通常需要借助温度控制系统来实现,通过实时监测温度变化并调整加热功率或冷却速率,以保持温度按照设定的斜率变化。温控斜率方案可以实现对发酵温度调整过程的精确控制,提高产品质量和一致性。通过控制温度变化速率,可以避免发酵过程中的过热或欠热现象,减小产品性能波动。

温度斜坡控制作为一种先进的温度控制方法,可以根据发酵过程的不同阶段,自动调整温度,从而实现更加精确和高效的发酵控制。采用济辰发酵设备进行温度斜坡控制,控制参数如图:



温度斜率控制的核心在于调整加热和制冷装置的功率以及控制器的响应时间,以实现温度的快速而稳定的变化。综合实验控制效果如下图:


展望未来
JICHENBIOTECH - 知 识 分 享
随着人工智能技术的发展,未来温度斜坡控制将更加智能化。通过安装传感器和控制器,实时监测发酵过程中的温度、湿度、pH 值等参数,并根据这些参数自动调整温度控制器的输出,实现更加精确和高效的发酵控制。
除了温度之外,发酵过程中还受到其他因素的影响,如pH 值、溶氧量等。未来温度斜坡控制将与其他参数控制相结合,实现多参数协同控制,提高发酵效率和产品质量。


生物制药小编
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