?HOLVES一直致力于研發(fā)高精度的補料系統(tǒng)，提供多樣化的補料方式。

?目前，全新的Feed-Sup®已正式上線，相較于前兩代系統(tǒng)，F(xiàn)eed-Sup®在控制方式和補料功能上做出了重大改進和優(yōu)化，更能有效和精準的實現(xiàn)生物發(fā)酵過程中的補料控制，成功做到產(chǎn)品的迭代發(fā)展，進一步滿足了不同客戶的補料要求。
 

Feed-Sup®補料控制方式的升級

?Feed 1th采用的是模擬量控制方式，F(xiàn)eed 2th采用的是脈沖控制方式，而Feed-Sup®在前兩者的基礎上再次做出改進，采用了RS-485通訊方式，關于三種控制方式的對比，參見往期文章《步進電極驅(qū)動方式對蠕動泵精度的影響》(點擊跳轉(zhuǎn)查看)。

?新入控制方式的引入更能有效的實現(xiàn)發(fā)酵過程中培養(yǎng)液或發(fā)酵基質(zhì)的補充精度，確保發(fā)酵罐中營養(yǎng)物質(zhì)的濃度、溫度或氧氣含量，以理想狀態(tài)支持發(fā)酵。
 

Feed-Sup®補料功能的升級

?Feed 1th和Feed 2th補料功能基于傳統(tǒng)補料過程中手動和按時補料模塊的顯示和運用，確保補料過程中pH和DO的關聯(lián)控制，具體的補料功能如下圖。

（Feed 1th / 2th補料控制主界面）

● 常規(guī)功能

1）補料泵轉(zhuǎn)速和流速的顯示

系統(tǒng)的主控畫面圖標和補料控制的主界面均可以實時顯示補料泵的轉(zhuǎn)速和泵出液的流速，通過觀察即可了解補料泵的運行狀態(tài)。

2）補料的校準和補料管的切換

輸入設定量，并通過手動補料功能泵出設定量的液體，再將實際泵出的液體體積輸入至實際量中，最后點擊校準按鈕即可實現(xiàn)補料泵的校準。

選擇補料泵上安裝的硅膠管管號，再點擊復位按鈕切換至目標硅膠管的蠕動泵系數(shù)后即可實現(xiàn)16#、19#、25#三種管徑的硅膠管切換，以滿足不同的補料需求。

3）累計補料量的計算與清除功能

系統(tǒng)的主控畫面圖標可以實時顯示發(fā)酵過程中的累計補料量，而通過清除按鈕還可實現(xiàn)累計補料量的清除，從而自定義累計補料量的記錄起始點。

● 手動補料

設置手動補料時補料泵的轉(zhuǎn)速，加入的料液體積，啟動后系統(tǒng)可計算出定速定量后補料泵所需工作的時間，以及顯示補料泵剩余的工作時間。

● 按時補料

輸入所需的單位時間補料量、補料泵轉(zhuǎn)速和補料泵工作時間，可得到補料泵的控制周期，進行按時定量補料。

● 補料關聯(lián)pH

培養(yǎng)基的碳氮比、營養(yǎng)物質(zhì)的種類、不同料液中微生物的代謝產(chǎn)物等都會對發(fā)酵液的pH造成影響，所以有些時候需要采用補料方式調(diào)節(jié)pH。

在發(fā)酵過程中，輸入所需的關聯(lián)轉(zhuǎn)速，以及補料正向關聯(lián)pH或補料反向關聯(lián)pH的條件，如下圖所示系統(tǒng)即可進行補料單向關聯(lián)pH。

● 補料關聯(lián)DO

同理，補料也會對發(fā)酵液的DO造成影響，影響程度的大小隨補料情況、菌種狀態(tài)等因素而定。

在發(fā)酵過程中，輸入所需的關聯(lián)轉(zhuǎn)速，以及補料正向關聯(lián)DO或補料反向關聯(lián)DO的條件，系統(tǒng)即可進行補料關聯(lián)DO，進行多重調(diào)節(jié)DO，滿足客戶多樣需求。

（Feed 1th / 2th補料關聯(lián)控制界面）

以上為前期產(chǎn)品補料系統(tǒng)，F(xiàn)eed-Sup®在保留1th和2th的基礎上，還更新了方程補料和指數(shù)補料功能，一般情況下，高密度發(fā)酵是在營養(yǎng)物質(zhì)限制的條件下進行的，通常是以碳源物質(zhì)作為限制性營養(yǎng)物質(zhì)，通過恒速補料、指數(shù)補料等補料方式，補加營養(yǎng)物質(zhì)以實現(xiàn)高密度發(fā)酵培養(yǎng)。

就大腸桿菌而言，指數(shù)補料策略不僅能夠讓細胞保持恒定的比生長速率生長，而且通過將比生長速率控制在乙酸積累的臨界比生長速率下，還能抑制代謝副產(chǎn)物乙酸的積累，從而減小乙酸對發(fā)酵培養(yǎng)的副作用。

基于以上需求，F(xiàn)eed-Sup®補料功能設置如下圖：

（Feed-Sup®給料控制界面）

● 方程補料

輸入方程補料中的關鍵參數(shù)a和b的數(shù)值，以及方程補料所需運行的時間t，即可進行方程補料。

● 指數(shù)補料

輸入指數(shù)補料中的關鍵參數(shù)F1(0)和μ的數(shù)值，以及指數(shù)補料所需運行的時間t，啟動關聯(lián)，即可進行指數(shù)補料。

方程補料和指數(shù)補料主要參數(shù)的說明如下圖：

（Feed-Sup®方程補料、指數(shù)補料說明）

方程補料和指數(shù)補料系統(tǒng)的開發(fā)和投入使用使得HOLVES在現(xiàn)有產(chǎn)品的補料功能上得到更大升級，滿足了客戶在實際發(fā)酵使用過程中的精準控制及操作便利性，保持科研成果的科學嚴謹性，也是HOLVES一直致力于生物發(fā)酵領域精益求精的發(fā)展追求。
 

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