在Cokeophoma Empetri发酵中，溶氧起着至关重要的作用，氧传递速率水平的高低严重影响着发酵效价及杂质的分布情况, 而溶氧的关联需要一款精确、可靠、响应快速的传感器才能更好地实现在自动化控制中的应用。

上海某客户是专业从事原料药和医药中间体研究开发和生产的高科技公司，该公司成立于2001年，拥有生物提取、微生物发酵和化学合成三大技术研发平台，能独立进行各类高难度原料药和医药中间体的研发，该公司追求产品高品质，重视自动化生产，其中有一类药物是由真菌Cokeophoma empetri发酵产物研制而来，其发酵周期较长，发酵过程控制较为繁琐，间歇性补加多种物料，前后期控制参数的变化等带来了生产操控上的复杂化。目前，新的发酵车间已实现灭菌、发酵过程控制，如温度、pH、DO及补料等全部自动化，基于优异的自动化设备和精确、稳定、可靠的过程检测仪器及方法，使产品质量和能耗都获得了令人较满意的结果。该公司的新发酵车间已实现灭菌、发酵过程控制，如pH、DO及补料的全自动化。

节省大量电能

在Cokeophoma Empetri发酵中，溶氧起着至关重要的作用，氧传递速率水平的高低严重影响着发酵效价及杂质的分布情况。现在发酵工业对溶氧的控制，主流的方式是通过控制通入气体的量或者改变通入气体中氧气的比例来调节发酵液中溶氧。更高一级的控制是将发酵液中溶氧和通入气体的量、搅拌桨的转速、添加的补料及罐压进行关联，从而通过发酵系统自动控制这些参数来调节溶氧。一般发酵生产普遍能实现的是二级关联，即溶氧与搅拌转速的关联。而溶氧的关联需要一款精确、可靠、响应快速的传感器才能更好地实现在自动化控制中的应用，目前用户使用的是METTLER TOLEDO InPro6860i智能型光学溶氧电极及M400变送器，能实现溶氧与搅拌转速、通气量和罐压的三级关联。发酵生产在线溶氧控制，主要和3个操作相关，转速、罐压和通气量。通气量一般会在某个范围内，主要和工艺SOP的溶氧值相关，即每立方每小时通气量固定。如需调节风量，通风量的调节通过排气阀自动调节开关大小。

Cokeophoma Empetri发酵中搅拌转速是相对较明显的，与溶氧相关的关联参数，如果手动调节转速，溶氧低了，手工操作没有及时调转速通气影响生产，所以需要尽量排除人的操作失误，降低风险，提高效率。发酵控制过程中，自动化联动可以提高工作效率。转速联动优势明显，减少人为干扰，节省电能。

自动化控制中，根据溶氧电极反馈的值计算机模拟给命令提高或降低转速优化生产。以溶氧转速联动为例，Cokeophoma empetri在发酵过程前期耗氧量巨大，当溶氧值低于55%时，DCS启动对溶氧的控制保持溶氧在55%左右，首先通气量由60m3/h逐渐升至90m3/h，当溶氧值低于55%时，搅拌转速由25Hz逐渐升高至50Hz，最后当溶氧值再次低于55%时罐压再逐渐升高。随着发酵进入稳定期，Cokeophoma empetri耗氧量逐渐下降，DCS根据传感器反馈值依次逐渐控制罐压、搅拌转速及通气量，控制溶氧在55%左右。这样，根据InPro6860i传感器及M400变送器传送的信号DCS就能实现对溶氧控制的三级关联。

InPro6860i智能型光学溶氧电极及M400变送器以其快速的响应速度、平稳的信号、精准的测量、非常小的噪音波动在整个自动化控制中起着重要作用。配套METTLER TOLEDO的过程检测设备提升了该企业的自动化水平，降低了操作人员的操控难度、强度，同时减少了水、电等能源上的消耗。电能的消耗在整个发酵工业中占有相当大的比重，溶氧与搅拌转速的关联一定程度上降低了电能的消耗，公司对溶氧与搅拌关联前后各10批发酵生产中电动机耗电量做了一个统计如表。

无关联状态下电动机在整个发酵周期内人为地通过调节罐压、通气量及搅拌来控制溶氧值在55%左右，每批次电动机消耗的平均电能约为3160.6kW。关联后DCS根据传感器反馈值控制罐压、搅拌转速及通气量，控制溶氧在55%左右，每批次电动机消耗的平均电能约为2860.4kW。由此可见，溶氧与转速关联后，发酵电动机所消耗电能较关联前降低了近10%。

在线溶氧检测设备

InPro6860i智能型光学溶氧电极提供了一系列更强大的功能，与传统的极谱氧电极相比寿命长、耗材少，漂移小、响应快，噪音波动非常小，信号比较平稳，对低溶氧有更灵敏、更精确的响应。具有ISM功能便于管理，并且在电极上保存着标定信息、灭菌次数、剩余寿命数据等信息，即只靠电极就能知道什么时候需要校准，什么时候需要维护，是否可以安全用于下个批次的发酵，根据ISM可以计算出剩余寿命供参考。光学原理及卫生型设计的InPro6860i降低了污染风险并且无需进行预先极化。

溶氧电极InPro6860i的出现不仅弥补了老式极谱电极的缺陷，还带有功能强大的智能功能，为工艺开发放大到生产提供了便利，同时也为工厂生产过程中分析仪表的维护和管理提供了可靠的保障。在发酵过程监测、优化放大中，参数相关分析更加离不开溶氧的数据。控制合适的溶氧，既能保证菌体的正常生长，又能尽可能降低电能等运作的成本。这款带ISM功能的光学溶氧电极设定了生物过程控制的新标准: 测量精度高，信号稳定，响应时间短且操作简便。