发酵工艺的效率高度依赖于过程条件的准确性，只 有在稳定受控的条件下，微生物的繁殖和收获才能达到 最佳。因而必须安装一套成熟可靠的系统来采集生物反 应器内的信息。在这些信息当中最重要的参数就是 pH 和溶解氧，他们必须被精确地控制和记录。

Endress+Hauser 提供最齐全的符合生命科学行业 标准的仪表。我们专注于GMP/GLP 要求，产品完全符 合行业规范，如 USP、ASME/BPE 等(材质，内外表面 粗糙度，过程连接等)。为此我们确保所提供的仪表， 能在最严苛的过程条件和灭菌环境下使用，且拥有法规 规定的所有文档，这些对防止染菌，保证产品质量至关 重要。我们使用开放的通信协议，可以无缝集成到所有 主要的DCS 和 AMS 系统中。

溶解氧(Dissolved Oxygen) 是好氧微生物生长及合成代谢产物所必需的，但这并不意味着溶解氧的浓 度愈高愈好，溶解氧浓度过高有时反而会抑制目标产 品的形成。研究发现，发酵需氧量主要与产物的合成 途径有关。

案例

谷氨酸发酵过程中如果溶解氧浓度不足，会抑制谷 氨酸的积累，并在厌氧合成路径下产生乳酸和琥铂 酸 ;但是维生素 B12 的生产过程中却需要采用前 期厌氧和后期好氧的方法。因此发酵过程溶解氧的 控制实质是控制发酵的前、中、后段每一个时期的 溶解氧都能满足合成路径中优势菌种的氧气需求， 控制溶解氧在合适的时机补料补糖，从而实现产物 的转变。

因此，在线溶解氧测量不但对传感器的卫生型设计 和测量原理提出要求，更为显著的需求是传感器在 反应器中必须能够快速响应，并且稳定的反映发酵 液中的溶解氧浓度，尽可能不受充气过程中气泡和 搅拌带来的影响。 以典型的好氧发酵为例 :

发酵前期

此为微生物对数生长期，菌体大量繁殖，菌体浓度 不断上升，耗氧量不断增加，溶解氧浓度明显下降。 在对数生长期后，菌体耗氧量有所减少，溶解氧浓 度维持平稳或小幅上升后，开始形成产物。

发酵中后期

菌体呼吸强度趋于平稳，如不补料补糖或改变供氧 量，溶解氧浓度几乎没有变化。如果此时补充碳源 或者糖分时，发酵液对溶解氧的消耗量会产生变化， 应随补料时的菌龄、补料的种类和补料量，对溶解 氧的浓度和维持时间进行控制，以达到新的平衡， 不然会抑制目标产物的生成。

发酵后期

随着菌体衰老、呼吸强度减弱和菌体的自溶，溶 解氧浓度逐渐小幅升高，直至发酵结束。MemosensCOS81D :专门为发酵过程研发 的荧光法溶解氧传感器

更快的响应速度
( t90 < 10 秒、t98 < 20 秒 )

更高的稳定性

采用荧光淬灭法测量原理，相较传统的电化学法 传感器，不需要长时间的极化，没有需要频繁维 护更换的覆膜帽、阴极和电解液。传感器浸入在 介质中时，介质和荧光层之间迅速建立氧分压平 衡。传感器光学部件向荧光层发出橙色光脉冲信 号，记号体激发深红色荧光。

响应信号的衰减时间和强度，与氧浓度和氧分压 直接相关。内置参比 LED 光源，对测量 LED 光源 老化进行补偿，保证整个生产批次的测量值均可靠。

独特的 C-shape 防气泡聚集型荧光帽 COS81D的荧光帽包含荧光层、光学隔离层和保护层以及载板 :氧敏感分子(记号体)集成在光学活性层 (荧光层)中，针对不同的应用工况有以下两种截然不同的种类，防气泡聚集的 C-shape 型荧光帽， 和防磨损的 U-shape 型荧光帽。