在發(fā)酵工業(yè)中，無論是食品、飲料、制藥還是生物燃料生產(chǎn)，尾氣中的二氧化碳（CO2）和氧氣（O2）都是關(guān)鍵參數(shù)。它們不僅對(duì)發(fā)酵過程有直接影響，還直接關(guān)系到產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。因此，了解并控制這些尾氣的含量對(duì)于優(yōu)化發(fā)酵過程至關(guān)重要。

一、CDMO（合同研發(fā)生產(chǎn)組織）發(fā)酵尾氣檢測的重要性

在CDMO過程中，發(fā)酵尾氣檢測是確保發(fā)酵過程順利進(jìn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。它不僅關(guān)系到工藝參數(shù)的優(yōu)化和產(chǎn)品質(zhì)量的提升，還直接影響到生產(chǎn)效率與資源消耗。

1.反映發(fā)酵過程狀態(tài)：通過監(jiān)測尾氣中CO?和O?的濃度，可以深入了解微生物代謝狀況及其活性，進(jìn)而評(píng)估發(fā)酵過程的穩(wěn)定性和效率。CO?作為酒精發(fā)酵的主要產(chǎn)物及細(xì)胞呼吸的終產(chǎn)物，而O?對(duì)于需氧微生物的生長至關(guān)重要。

2.優(yōu)化工藝參數(shù)：實(shí)時(shí)監(jiān)測尾氣中的CO?和O?濃度，可獲取如CO?釋放速率（CER）、攝氧率（OUR）、呼吸商（RQ）等關(guān)鍵呼吸代謝參數(shù)，為調(diào)整工藝參數(shù)提供依據(jù)，從而提高發(fā)酵效率。

3.提高產(chǎn)品質(zhì)量與產(chǎn)量：精確控制氧氣和二氧化碳濃度有助于優(yōu)化發(fā)酵條件，進(jìn)而提升產(chǎn)品品質(zhì)與產(chǎn)量。

4.降低能耗與資源消耗：通過對(duì)發(fā)酵尾氣參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)能效問題并做出相應(yīng)調(diào)整，減少能源消耗和資源浪費(fèi)，推動(dòng)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

二、發(fā)酵尾氣檢測的方法

1.發(fā)酵尾氣分析儀：采用高精度、快速響應(yīng)的傳感器，如基于NDIR原理的CO?傳感器和氧化鋯O?傳感器，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測尾氣中的多種氣體成分。

2.氣體預(yù)處理：由于NDIR不分光紅外光譜、電化學(xué)原理傳感器等測量CO?及O?時(shí)受H2O份的影響非常大，因此配備有專業(yè)的氣體預(yù)處理裝置進(jìn)行了氣體預(yù)處理，以便對(duì)所測試氣體進(jìn)行精確分析。預(yù)處理裝置通常包括電子冷凝器（用于樣氣脫水）、蠕動(dòng)泵（用于自動(dòng)排水）、顆粒過濾器（用于過濾樣氣中大于0.1微米的顆粒）等組件。

3.多通道設(shè)置：一些先進(jìn)的尾氣分析儀支持多通道連接，允許同時(shí)監(jiān)測多個(gè)發(fā)酵罐的尾氣，極大提高了操作便利性和數(shù)據(jù)采集效率。

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