恩德斯豪斯为发酵过程提供精准可靠的实时pH 测量

2021年06月17日

　　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。恩德斯豪斯专注于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)。

　　为此恩德斯豪斯确保所提供的仪表，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。恩德斯豪斯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。

　　pH 综合表征了微生物代谢进程，是发酵过程中十分重要的控制参数。发酵过程中的基质代谢、发酵产物的形成、菌体自溶都会引起介质的pH的变化。

　　pH 影响生物酶的活性和细胞膜的通透性，适当的pH 会促进微生物的新陈代谢，反之则会抑制其活性降低目标产物的得率，例如：胃蛋白酶的最适pH为1.5~2.2，胰蛋白酶的最适pH为8.0~9.0等。因此精准的pH 控制直接关系到生产效率。

　　pH 值影响培养基成分的存在状态和中间代谢物的解离，直接关系到生物反应方向和反应副产物：例如黑曲霉在pH2~3时发酵产生柠檬酸，在pH 近中性时，则产生草酸。且微生物发酵的不同阶段有不同的pH，因此在发酵全周期中都必须对pH 实时监控。

　　在线pH 测量不仅要求精准快速的测量，同时要求传感器及其对应的安装支架完全满足卫生要求，不引入杂菌和干扰微生物反应的物质，例如单体丙烯酰胺和银离子等等。除此之外，也要求电极在耐受严苛的原位清洗(CIP)和原位消毒(SIP)后，依然能保持测量的稳定性，从而保障整个发酵周期中pH 的可靠测量。

　　Memosens CPS171D：专为生命科学行业研发的 pH 电极

　　特制内加压参比凝胶与离子捕捉阱

　　CPS171D 采用特制的参比凝胶，不含单体丙烯酰胺和动物来源型成分，无细胞毒性，对生物活性没有干扰，适用于微生物反应过程的监控。参比凝胶出厂前实现7bar abs. 内加压，减缓介质成分浸入对参比系统的干扰。

　　参比凝胶不含银离子，不会与培养基中的物质产生反应(例如Tris，与银离子反应后在电极内部形成黑色沉淀堵塞隔膜)。取而代之的是离子捕捉阱，与传统电极内部直接投加离子捕捉剂不同的是，CPS171D 将离子捕捉剂以微管型式固定在Ag/AgCl 引线的周围，有效地吸附SIP 过程中引线溶解的银离子，同时与过程中的杂质离子反应，从而保护引线与测量电势链的完整。

　　耐受频繁CIP/SIP 的N Type耐高温型玻璃敏感膜

　　CPS171D 采用特制的N Type 耐高温型玻璃敏感膜，参比系统不易老化黄变，不易液化，在频繁CIP/SIP 下拥有最佳的零点/斜率稳定性及使用寿命。我们从50次标准SIP 后电极的零点和斜率变化中就能一见端倪。

　　Endress+Hauser 提供业界最完整的产品线，帮您简化项目、减少后期维护成本和停机时间。若仪表由多方提供，无形中将增加项目难度。而如果您在设计阶段即推行早期标准化，则将显著降低CAPEX 复杂性，并保证工期及预算。在整个生命周期内备件成本将降低，培训时间减少，同时相关文档也能及时获得。因此，您将获得最低的运营成本(OPEX)、最佳的效率和最快的投资回报(ROI)。