基于在线近红外分析技术的 1,5-戊二胺精准制备体系
摘 要:生物基聚酰胺前体戊二胺在农业、食品、医药和工业领域均有广泛应用。为了降低戊二胺的生产成本,提高戊二胺的生产效率,实现对戊二胺发酵过程中重要参数的在线监测,建立精准制备戊二胺的生产体系,基于非接触式近红外(near infrared, NIR)在线分析技术,开发了精准的实时在线监测系统。以大肠杆菌生产 1,5-戊二胺为例,建立了发酵过程中菌体浓度、甘油、赖氨酸、1,5-戊二胺浓度的近红外谱预测模型,最后结果显示菌体量、甘油、赖氨酸、戊二胺指标的 R2 均在 0.960 以上,相关性较好,并进行了准确性验证,结果表明模型预测趋势符合实测结果,且优化之后的工艺,赖氨酸的转化速率比优化之前高了 3.5 倍(22.96/6.56)。通过发酵验证,将近红外在线监测应用在戊二胺连续生产过程中,建立了连续转化制备戊二胺的工艺,有望显著增加连续转化的循环次数,更好地降低生产戊二胺的成本,提高生产效率。
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