生物發酵工程是現代生物制藥工程的重要組成部分之一，通過微生物的生長過程獲取需要的生物化工產品。微生物的生長過程包含4個階段調整期、對數期、穩定期和衰亡期。在穩定期會累積大量的代謝產物，這也是大多數反應中收獲產物的時期，一旦越過這個時期進入衰亡期，菌體活性和產物純度都會受到影響。由于生物反應的復雜性，發酵過程重復性差，質量控制困難，在從實驗室到中試，從中試到大規模生產過程易出現反應異常，如何保證發酵反應長期維持在穩定期是發酵工程工藝放大關注的問題。

為了保障發酵過程中菌種處于旺盛穩定期生長狀態，維持葡萄糖等必要能量代謝物質的含量至關重要。采用在線光譜對發酵液中的葡萄糖含量進行實時監測，是一種適合于生物發酵過程控制的技術路線：將葡萄糖濃度變化作為補料以及菌種狀態的判斷指標，含量低于固定指標時及時依據監測結果補料，可顯著提升生物發酵的產品質量和生產效率。如下圖，從小型發酵罐中引出一條旁路，光譜探頭通過流通池實時獲取發酵液信號，最終對發酵液中葡萄糖濃度的檢測濃度最低可達到3‰。而如果采用發酵液離線取樣和實驗室檢測來做過程控制，一方面檢測結果滯后可能錯過最佳補料干預時機，另一方面取樣過程可能對發酵體系造成影響，如雜菌的污染等。

旁路實時監測裝置，發酵液中葡萄糖濃度監測

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【鑒知技術簡介】

北京鑒知技術有限公司，簡稱“鑒知技術”，是一家以光譜檢測技術為核心的專業公司，產品已廣泛應用于安檢、食品、藥品、毒品、醫療等諸多領域，公司致力于為客戶提供更先進的產品和更快捷的物質識別方案。

鑒知技術公司源自同方威視技術股份有限公司與清華大學共建的“清華大學安全檢測技術研究院”，歷經10余年的孵育，專利累計申請數達200余件。公司所擁有的技術獲得了國家科學技術委員會科技成果鑒定證書及中國專利優秀獎，相關產品獲得了國際發明展覽會金獎、北京市新技術新產品證書、中國科學儀器年度優秀新品獎、朱良漪分析儀器創新獎之“創新成果獎”等。