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摘要
发酵过程关键底物葡萄糖的原位在线检测对提高发酵效率，实时评估发酵状态有着关键作用，目前传统离线检测存在操作复杂、误差大、滞后时间长等问题，难以满足发酵过程浓度反馈控制需求。针对发酵过程葡萄糖在线精准、宽范围检测问题，本文基于自制葡萄糖酶生物传感器提出一种自适应卡尔曼滤波高精度检测方法。首先搭建检测模块，建立浓度响应特征方程进行定标，提出自动调整进样量策略实现宽范围浓度下的高精度检测。分析10-6级电流采集过程中噪声干扰特性，高浓度检测下结合移动平均滤波算法，分区段进一步提取噪声下的有效信号。基于自制在线检测仪器进行乙醇发酵实验，与商用检测仪器SENSEP进行对比，实验结果表明在宽范围浓度检测下（1～180g/L）误差均小于2%，实现了发酵过程中葡萄糖浓度的高精度检测。
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