德国BLUESENS在氨基酸生产中的应用介绍

一、公司简介

德国BLUESENS gas sensor GmbH成立于2001年，总部位于德国鲁尔区的赫滕市（Herten），由Dr. Udo Schmale和Dr. Holger Müller共同创立。公司专注于生物过程气体分析领域的研发、生产与制造，提供从单一气体分析仪到复杂分析系统的全系列产品，涵盖标准气体检测仪和定制解决方案。BLUESENS致力于为生物工艺优化提供精准的尾气分析技术，其产品广泛应用于实验室研究到工业生产的各个规模，已成为生物过程气体分析领域的重要厂商。公司在美国芝加哥设有子公司，业务覆盖全球多个国家和地区。

二、产品类型

BLUESENS的主要产品类型包括：

BlueInOne系列组合气体分析仪（O₂/CO₂组合分析）

BlueVary模块化多气体分析仪（支持多种气体自由组合）

SGP1样气泵

BlueVIS生物过程软件

三、产品介绍

1. BlueInOne系列组合气体分析仪

技术参数：同时测量O₂和CO₂两种气体；测量范围O₂(0-25% vol.或0-100% vol.)、CO₂(0-25% vol.或0-100% vol.)；精度±3%测量值±0.2%满量程；可计算OUR（摄氧率）、CER（二氧化碳释放率）和RQ（呼吸商）；支持多种通信接口（RS232、USB、以太网）。
工作原理：集成两种气体传感器于一体，通过非侵入式连接发酵罐尾气出口，实时监测两种气体浓度变化；结合软件自动计算关键代谢参数，反映微生物代谢状态和发酵进程。

2. BlueVary模块化多气体分析仪

技术参数：支持O₂、CO₂、CH₄、H₂等多种气体自由组合；三个插件位置，可同时测量两种气体加一个压力/湿度传感器；防护等级IP65；免维护设计；工作温度0-45°C。
工作原理：采用模块化设计，用户可根据需求选择不同气体传感器盒；传感器盒可轻松更换，适应不同测量任务；原位实时测量，直接输出气体浓度数据，支持PAT标准在线测量。

3. SGP1样气泵

技术参数：流量范围0.1-1 L/min；工作温度0-45°C；防护等级IP65；自动冷凝水收集；可承受蒸汽灭菌温度。
工作原理：用于将发酵罐尾气输送至气体分析仪；在蒸汽灭菌时自动冷却热蒸汽，保护传感器免受损坏；适用于所有规模的发酵设备。

四、优势特点

原位实时测量：直接安装在发酵罐尾气出口，无需采样，避免气体损失和测量延迟；实时输出数据，及时反映微生物代谢状态变化。

全规模适用：从实验室摇瓶、厌氧消化器到工业生产规模，同一技术可应用于不同规模，减少工艺放大过程中的变化和不可预测性。

模块化设计：BlueVary等产品支持气体传感器盒自由组合，可根据需求灵活配置；传感器盒可轻松更换，降低维护成本和停机时间。

数据整合能力：与BlueVIS软件配合使用，自动计算OUR、CER和RQ等关键代谢参数；支持数据存储、分析和远程监控，提高工艺控制精度。

耐用可靠：防护等级高，适应工业生产环境；免维护设计，降低使用成本；每个传感器都经过单独测试和校准，保证测量准确性。

五、主要应用

1. 赖氨酸发酵过程监测：赖氨酸发酵依赖微生物的有氧代谢，BLUESENS气体分析仪可实时监测发酵罐尾气中O₂消耗和CO₂释放量，通过计算OUR、CER和RQ参数，精准判断微生物生长、产酸阶段，及时调整通气量、搅拌速度和补料速率，避免氧限制或CO₂积累导致的产率下降，提升赖氨酸产品纯度和产量。
 

2. 谷氨酸发酵工艺控制：谷氨酸发酵过程中，微生物代谢状态直接影响产物合成，BLUESENS组合气体分析仪可同步监测O₂和CO₂浓度变化，结合BlueVIS软件整合数据，实时反馈发酵进程中的代谢异常，辅助优化培养基配方和发酵温度，减少杂酸生成，确保谷氨酸发酵的稳定性和连续性。

 

3. 支链氨基酸发酵监测：缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸等支链氨基酸发酵过程中，需严格控制代谢流走向，BLUESENS模块化多气体分析仪可根据发酵需求，灵活配置O₂、CO₂等传感器，实时监测气体参数变化，为工艺参数调整提供数据支撑，助力提高支链氨基酸的转化率和产品质量。

 

4. 色氨酸发酵优化：色氨酸发酵周期长、代谢途径复杂，BLUESENS产品可实现全程原位实时监测，无需采样操作，避免气体组分变化影响测量准确性，通过持续监测气体代谢参数，优化补料策略和发酵环境，缩短发酵周期，降低生产成本，提升色氨酸产量。

5. 精氨酸发酵质量控制：精氨酸发酵对环境条件敏感，BLUESENS气体分析仪可精准捕捉O₂和CO₂浓度的细微变化，及时发现发酵过程中的异常情况（如杂菌污染、代谢失衡），配合软件数据存储和分析功能，实现发酵工艺的可追溯，保障精氨酸产品质量的一致性。
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