[发明专利]有机物制造方法、有机物制造过程监测方法、以及有机物制造过程监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及有机物制造方法、有机物过程监测方法、以及有机物过程监测器。

背景技术

作为通过发酵或细胞培养来制造含有有机物的产物的过程中的过程监测方法，日本未审查专利申请公布No.5-273124描述了通过用波长范围为700nm至1200nm的宽带光照射发酵牛奶从而测量发酵牛奶的酸度的方法。国际公布No.WO 2007/052716描述了这样一种装置，该装置利用CCD摄像机获取细胞图像，由该图像确定培养状态并进行培养操作。日本未审查专利申请公布No.2008-76409描述了由利用振荡器测得的培养组织的硬度或弹性信息来确定可移植性的方法。日本未审查专利申请公布No.2010-81823描述了基于由摄像机拍到的细胞图像所确定的细胞尺寸来控制培养状态的装置。通过利用这些相关技术中的方法，无法充分识别测定对象的制造过程状态。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种能够更适当地识别制造过程状态的有机物制造方法、用于有机物的过程监测方法、以及用于有机物的过程监测器。

解决问题的手段

为此，提供了一种由原料制造包含有机物的所需产物的方法，包括：(1)第一步骤，通过接收对测定对象的宽带光照射所产生的、来自所述测定对象的透射光或漫反射光，从而获取所述测定对象的吸收光谱，其中在所述测定对象中，所述原料或所述所需产物的量随制造过程的进展而改变；(2)第二步骤，从所述吸收光谱提取出两个或多个指示所述测定对象的特征的特征值；以及(3)第三步骤，基于所述两个或多个特征值来控制所述制造过程。

在根据本发明的有机物制造方法中，所述制造过程可为微生物发酵，动物细胞、植物细胞或微生物的培养，或者化学反应。在所述第一步骤中，间歇地多次获取所述测定对象的所述吸收光谱。在所述第二步骤中，由所述第一步骤中获取的所述吸收光谱确定指示所述测定对象的特征的所述两个或多个特征值的变化。在所述第三步骤中，基于在第二步骤中确定的所述两个或多个特征值的变化来控制所述制造过程。在所述第二步骤中，由所述吸收光谱的二阶导数来提取所述特征值，或者可通过对所述吸收光谱的多变量分析来提取所述特征值。宽带光优选包括波长在1000nm至2500nm范围内的光。

本发明的另一方面提供了一种用于有机物的过程监测方法，其监测由原料制造含有有机物的所需产物的制造过程的进展。该过程监测方法包括：(1)第一步骤，通过接收对测定对象的宽带光照射所产生的、来自所述测定对象的透射光或漫反射光，从而获取所述测定对象的吸收光谱，其中在所述测定对象中，所述原料或所述所需产物的量随制造过程的进展而改变；(2)第二步骤，由所述吸收光谱提取出两个或多个指示所述测定对象的特征的特征值。

本发明的又一方面提供了一种用于有机物的过程监测器，其监测由原料制造含有有机物的所需产物的制造过程的进展。该过程监测装置包括：光源单元，其用于向测定对象发射宽带光，其中在所述测定对象中，所述原料或所需产物的量随所述制造过程的进展而改变；获取单元，其用于通过接收由所述光源单元的光照射所产生的、来自所述测定对象的透射光或漫反射光从而获取所述测定对象的吸收光谱；以及分析单元，其用于从由所述获取单元获取的所述吸收光谱提取出指示所述测定对象的特征的两个或多个特征值。

本发明的有益效果

根据本发明，从宽带光照射之后所产生的、测定对象的吸收光谱提取出两个或多个指示所述测定对象的特征的特征值。由这些特征值可更准确地识别制造过程状态。通过基于经过准确识别的制造过程状态从而进行制造控制(如参数管理)，从而可以更有效地制造有机物。

附图简要说明

图1为根据本发明实施方案的用于有机物的过程监测器的示意图。

图2为通过根据本发明的用于有机物的过程监测器所测得的吸收光谱的二阶导数图。

图3为示出了总糖浓度与约1200nm波长处的吸收光谱的最小二阶导数之间的相关关系的图。

图4为示出了乙醇浓度与约1700nm波长处的吸收光谱的最小二阶导数之间的相关关系的图。

图5为发酵液中的乙醇浓度和糖浓度随时间变化的图。

图6为样品的吸收光谱的二阶导数图，其中在这些样品中，葡萄糖溶液与培养基的比值不同。

具体实施方式