发酵罐自动补料系统｜Fed-batch多通道补料控制系统

发酵罐自动补料系统是用于微生物Fed-batch培养及生物反应过程中的多通道液体添加与过程控制系统，可根据培养工艺配置碳源、氮源、酸液、碱液、消泡剂及其他营养液补料通道。

系统可与发酵罐PLC、pH、DO、搅拌及通气控制模块集成，实现补料流量设定、定时补料、分阶段补料、程序化补料以及相关过程数据记录。

适用于实验室发酵罐、平行生物反应器及中试发酵系统，可用于高密度微生物培养、菌种工艺优化、合成生物学发酵及实验室到中试阶段的Fed-batch工艺开发。

与单独配置外置蠕动泵相比，集成式自动补料系统更便于实现：

多路独立控制 + 工艺程序设定 + pH/DO联动 + 数据同步记录。

二、核心功能1. 多通道独立补料

根据工艺配置多路补料泵，各通道可独立设置运行状态和补料参数。

可用于：

碳源补料；

氮源及营养液补料；

酸液添加；

碱液添加；

消泡剂添加；

诱导剂或其他工艺液体添加。

不同物料采用独立管路，可减少不同补料液之间的交叉影响，并方便后期工艺调整。

2. 自动程序控制

可根据培养工艺设置补料启动时间、运行时间、补料速度及不同培养阶段的补料程序，降低长周期发酵过程中频繁人工操作的需要。

3. pH自动联动

系统可与在线pH电极和控制器配合，通过酸泵、碱泵实现pH自动调节。

4. DO相关控制

可结合DO检测及发酵过程控制程序，根据实际工艺需要设置相关补料控制逻辑。

对于高密度Fed-batch培养，可观察补料、DO、搅拌及通气变化，便于工艺优化。

5. 自动消泡

结合泡沫检测信号，可控制消泡泵自动加入消泡剂，减少人工观察和手动加液。

6. 过程数据记录

补料运行状态可与pH、DO、温度、搅拌、通气等过程参数统一记录，便于不同批次之间进行工艺比较和数据分析。

三、系统组成系统模块主要功能

多通道补料泵	碳源、氮源及其他营养液定量添加
酸泵	与pH控制系统配合进行酸液添加
碱泵	与pH控制系统配合进行碱液添加
消泡泵	根据泡沫信号自动添加消泡剂
PLC控制系统	补料程序、参数设置及联动控制
触摸屏	补料状态显示、参数设定及运行操作
补料储液单元	根据培养规模配置补料瓶或储液容器
补料管路	实现储液端至发酵罐的液体输送
无菌连接接口	与发酵罐补料口连接
数据记录模块	记录补料及相关过程参数

系统可根据发酵罐容量、补料液种类及工艺要求进行组合配置，不需要固定采用完全相同的通道数量。

四、补料控制方式恒速补料

按照设定流量连续运行，适用于补料需求相对稳定的培养阶段。

特点：

设置简单、运行稳定、重复性好。

定时补料

按照设定时间启动或停止补料，可用于阶段性营养添加或特定工艺液体加入。

分阶段补料

可根据培养过程设置不同阶段的补料速度，例如：

低速 → 中速 → 高速

适用于已经建立较成熟补料曲线的Fed-batch工艺。

程序化/指数补料

可根据工艺程序设置随培养时间变化的补料曲线，用于高密度培养及工艺开发。

具体控制方式根据用户工艺模型和系统配置确定。

DO-stat控制

根据DO变化及设定的工艺逻辑辅助进行补料控制，适用于具有明确DO响应特征的培养过程。

pH-stat控制

根据pH变化及培养工艺设定进行补料控制，适用于底物消耗与pH变化具有稳定关联的工艺。

实际应用中可根据菌种和培养工艺选择单一控制方式，也可采用阶段组合控制。

五、主要技术参数

以下参数建议万国企业网页面按照实际供货配置填写，不把非固定参数写死：

项目配置说明

产品名称	发酵罐自动补料系统
应用工艺	Fed-batch补料培养
补料通道	多通道，可根据工艺配置
补料泵类型	蠕动泵/按工艺选配
单通道流量范围	根据培养体积及补料需求选配
控制方式	手动、恒速、定时、分阶段、程序化补料
pH控制	支持酸/碱泵联动
DO相关控制	可根据工艺程序配置
消泡控制	可配置泡沫检测及自动消泡
控制系统	PLC + 触摸屏
数据记录	支持补料及过程参数记录
补料管路	根据无菌培养工艺配置
适配设备	玻璃发酵罐、不锈钢发酵罐、平行生物反应器
适配规模	实验室及中试系统
扩展功能	称重、尾气、流量及其他过程信号可选

如果采用顾信现有GS114补料泵配置，具体流量范围可根据你们实际最终销售配置单独填写，不要为了关键词把所有系统统一写成一个固定流量。

六、适用场景高密度大肠杆菌培养

适用于碳源限制Fed-batch、高菌体密度培养及重组蛋白相关工艺开发。

酵母发酵

适用于需要持续碳源、氮源或其他营养物质补充的培养过程。

合成生物学发酵

用于菌株筛选后的工艺开发、补料策略优化及放大验证。

酶制剂及代谢产物开发

用于微生物培养过程中营养供应和工艺参数控制。

平行生物反应器

可用于多个反应器之间不同补料策略的平行比较，提高工艺筛选效率。

实验室到中试工艺放大

适用于小试阶段建立补料曲线后，在更大培养规模下进行补料工艺验证。

七、产品特点多路独立控制

碳源、氮源、酸、碱、消泡剂等可分别设置，方便复杂Fed-batch工艺开发。

补料程序可调

支持恒速、定时、分阶段及程序化补料，满足不同培养阶段的控制需求。

与pH/DO系统集成

补料不再作为独立外置设备运行，可与发酵罐在线检测和过程控制系统统一配置。

数据统一记录

补料曲线可以与pH、DO、搅拌、通气等参数同步观察，有利于批次比较和工艺优化。

支持不同规模配置

可根据实验室玻璃发酵罐、不锈钢中试发酵系统及平行生物反应器的实际需求配置。

无菌管路设计

补料管路、接口及储液单元可结合微生物培养的无菌要求进行配置，减少培养过程中频繁拆装。

支持功能扩展

可根据项目需要增加称重、尾气分析或其他在线过程信号，实现更完整的发酵过程监测。

八、选型说明

选择发酵罐自动补料系统时，建议先确认以下几个参数：

1. 发酵罐工作体积

例如实验室小体积系统或中试系统，不同规模对应的补料流量差别较大。

2. 补料液种类

确认需要碳源、氮源、酸、碱、消泡剂还是其他工艺液体，从而确定补料通道数量。

3. 每路补料流量范围

提供正常补料速度以及可能出现的最大补料速度，便于选择合适的泵。

4. 补料控制方式

确认采用：

恒速、定时、分阶段、指数补料、DO-stat、pH-stat或其他程序控制。

5. 是否需要pH/DO联动

如果需要与发酵罐在线参数统一控制，应提前确认PLC及控制程序配置。

6. 是否需要数据记录

对于工艺开发和放大项目，建议同步记录补料、pH、DO、搅拌和通气参数。

7. 后续是否需要放大

如果实验室阶段后续计划向中试规模转移，可以提前考虑补料控制逻辑和数据体系的一致性。

客户提供：

培养体积 + 菌种/工艺 + 补料液种类 + 通道数量 + 单路流量 + 控制方式

即可进一步确定自动补料系统配置。

产品说明

上海顾信生物发酵罐自动补料系统可根据微生物培养规模及Fed-batch工艺要求配置多通道补料泵、PLC控制、pH/DO联动、自动消泡及过程数据记录功能。

系统可与实验室玻璃发酵罐、平行生物反应器及不锈钢中试发酵系统配套，用于高密度微生物培养、工艺优化及小试到中试阶段的补料工艺验证。