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Application of near-infrared spectroscopy technology in the complex fermentation system to achieve high-efficiency production
複数の微生物発酵（乳酸発酵、脂質発酵、グルコン酸発酵）に対し、非接触型の近赤外分光（NIR）によるリアルタイムモニタリング手法を紹介しています。培養液にプローブを接触させず透過測定できる装置を用い、部分最小二乗回帰(PLSR)モデルで基質や生成物（例：グルコース、乳酸、脂質、グルコン酸）の濃度を逐次予測しました。モデルは均質系および三相不均一系（油滴や固形物を含む培養）双方で高い精度を示し、決定係数R²>0.98を達成。また、NIRモデルに基づき発酵中の適切なグルコース濃度維持制御を行ったところ、グルコン酸と脂質の最終収量がそれぞれ11.8%、26.8%向上したと報告されています。本研究は、複雑な発酵系におけるNIR-PATの有効性を示し、高効率生産への応用基盤を提供しています。
近赤外 モニタリング 発酵