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Feed-Sup®补料系统正式上线! 时间:2022.09.08



​HOLVES一直致力于研发高精度的补料系统,提供多样化的补料方式。

​目前,全新的Feed-Sup®已正式上线,相较于前两代系统,Feed-Sup®在控制方式和补料功能上做出了重大改进和优化,更能有效和精准的实现生物发酵过程中的补料控制,成功做到产品的迭代发展,进一步满足了不同客户的补料要求。
 

Feed-Sup®补料控制方式的升级

​Feed 1th采用的是模拟量控制方式,Feed 2th采用的是脉冲控制方式,而Feed-Sup®在前两者的基础上再次做出改进,采用了RS-485通讯方式,关于三种控制方式的对比,参见往期文章《步进电极驱动方式对蠕动泵精度的影响》(点击跳转查看)

​新入控制方式的引入更能有效的实现发酵过程中培养液或发酵基质的补充精度,确保发酵罐中营养物质的浓度、温度或氧气含量,以理想状态支持发酵。
 

Feed-Sup®补料功能的升级

​Feed 1th和Feed 2th补料功能基于传统补料过程中手动和按时补料模块的显示和运用,确保补料过程中pH和DO的关联控制,具体的补料功能如下图。


(Feed 1th / 2th补料控制主界面)

● 常规功能

1)补料泵转速和流速的显示

系统的主控画面图标和补料控制的主界面均可以实时显示补料泵的转速和泵出液的流速,通过观察即可了解补料泵的运行状态。

2)补料的校准和补料管的切换

输入设定量,并通过手动补料功能泵出设定量的液体,再将实际泵出的液体体积输入至实际量中,最后点击校准按钮即可实现补料泵的校准。

选择补料泵上安装的硅胶管管号,再点击复位按钮切换至目标硅胶管的蠕动泵系数后即可实现16#、19#、25#三种管径的硅胶管切换,以满足不同的补料需求。

3)累计补料量的计算与清除功能

系统的主控画面图标可以实时显示发酵过程中的累计补料量,而通过清除按钮还可实现累计补料量的清除,从而自定义累计补料量的记录起始点。

● 手动补料

设置手动补料时补料泵的转速,加入的料液体积,启动后系统可计算出定速定量后补料泵所需工作的时间,以及显示补料泵剩余的工作时间。

● 按时补料

输入所需的单位时间补料量、补料泵转速和补料泵工作时间,可得到补料泵的控制周期,进行按时定量补料。

● 补料关联pH

培养基的碳氮比、营养物质的种类、不同料液中微生物的代谢产物等都会对发酵液的pH造成影响,所以有些时候需要采用补料方式调节pH。

在发酵过程中,输入所需的关联转速,以及补料正向关联pH或补料反向关联pH的条件,如下图所示系统即可进行补料单向关联pH。

● 补料关联DO

同理,补料也会对发酵液的DO造成影响,影响程度的大小随补料情况、菌种状态等因素而定。

在发酵过程中,输入所需的关联转速,以及补料正向关联DO或补料反向关联DO的条件,系统即可进行补料关联DO,进行多重调节DO,满足客户多样需求。


(Feed 1th / 2th补料关联控制界面)

以上为前期产品补料系统,Feed-Sup®在保留1th和2th的基础上,还更新了方程补料和指数补料功能,一般情况下,高密度发酵是在营养物质限制的条件下进行的,通常是以碳源物质作为限制性营养物质,通过恒速补料、指数补料等补料方式,补加营养物质以实现高密度发酵培养。

就大肠杆菌而言,指数补料策略不仅能够让细胞保持恒定的比生长速率生长,而且通过将比生长速率控制在乙酸积累的临界比生长速率下,还能抑制代谢副产物乙酸的积累,从而减小乙酸对发酵培养的副作用。

基于以上需求,Feed-Sup®补料功能设置如下图:


(Feed-Sup®给料控制界面)

● 方程补料

输入方程补料中的关键参数a和b的数值,以及方程补料所需运行的时间t,即可进行方程补料。

● 指数补料

输入指数补料中的关键参数F1(0)和μ的数值,以及指数补料所需运行的时间t,启动关联,即可进行指数补料。

方程补料和指数补料主要参数的说明如下图:


(Feed-Sup®方程补料、指数补料说明)

方程补料和指数补料系统的开发和投入使用使得HOLVES在现有产品的补料功能上得到更大升级,满足了客户在实际发酵使用过程中的精准控制及操作便利性,保持科研成果的科学严谨性,也是HOLVES一直致力于生物发酵领域精益求精的发展追求。
 


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