发布日期：2026-08-25 14:31:34 生物发酵是现代生物技术的核心工艺，广泛应用于制药、食品、生物化工等领域。发酵罐内，微生物的每一次呼吸都在尾气中留下痕迹：消耗O2、呼出CO2，尾气组分（N2、O2、CO2、H2、CH4）的变化是菌体代谢状态最直接、最无扰的表征。
基于尾气分析计算的CER（CO2释放率）、OUR（摄氧率）、RQ（呼吸商=CER/OUR），是国际公认的发酵过程核心代谢参数：它们直观反映菌体呼吸活性、碳代谢强度及代谢路径类型，是精准补料、通气优化与工艺放大的科学依据。然而，传统发酵过程控制高度依赖经验，面临数据滞后与调控粗放的双重困境。
• 离线检测严重滞后：传统人工取样检测存在数小时滞后性，无法及时反映发酵状态，易错失补料、通气调控的关键窗口期，导致底物浪费与副产物累积。
• 补料粗放效率低：凭滞后的离线数据补料，导致补料不及时或过量，菌体代谢路径偏移，目标产物得率下降，能耗浪费严重。
• 染菌风险高：频繁取样增加污染概率，一旦染菌整批报废，损失巨大。
• 人力成本高：需专人定时取样、送检、记录，占用大量人力资源。
• 工艺放大缺乏依据：从5L放大到50L、500L后，气液传质、供氧能力变化难以评估，仅凭DO数据无法判断真实代谢负荷。
▲ 生物发酵罐（尾气在线监测对象）
鉴知® RS2600系列发酵尾气在线分析仪基于激光拉曼光谱原理，实现发酵尾气中N₂、O₂、CO₂、H₂、CH₄等气体的多组分同时在线定量分析：
• 多组分同步分析：一次测量同时定量N₂、O₂、CO₂、H₂、CH₄等气体，无需色谱分离，60秒内完成全组分检测。
• 秒级响应捕捉代谢动态：单次检测＜10秒，实时捕捉微生物从延滞期、指数生长期到稳定期的代谢拐点。
• 代谢参数自动计算：配套发酵专用分析软件，实时计算CER（CO₂释放率）、OUR（摄氧率）、RQ（呼吸商= CER/OUR），直观反映菌体呼吸活性、碳代谢强度及代谢路径类型。
• 零染菌风险：旁路取样非接触监测，对发酵体系无干扰，彻底消除取样污染风险。
• 多通道轮巡：配套多流路气体预处理系统，最多支持10+通路自动切换，一台主机覆盖多个发酵罐连续分析。
• 免维护运行：无色谱柱、载气等耗材，仅需常规巡检，年运维成本极低。
• 实时判断发酵阶段，精准指导流加补料与通气优化，产物得率提升10%~30%
• RQ异常即时预警，及时发现染菌前兆或代谢路径偏移，避免整批报废
• 替代人工取样检测，实现发酵过程智能化，年节约人力与质检成本近百万
• 为中试放大提供关键数据支撑（OUR、CER、kLa对比），缩短工艺放大周期
• 数据完整可追溯，满足GMP及21 CFR Part 11合规要求
