来源：发酵补料葡萄糖残留DO spike（DNA Lab Space 实验教程）| 编译：DNA Lab Space
发酵罐上最吓人的画面之一：补料泵还开着，残糖没降，DO 却从 30% 一路冲到 80%。菌体不长了，重组蛋白也停了。你以为是 DO 电极坏了？大概率不是。这个 DO spike，多半是补料、代谢和氧传递在打架。本文按“低级错误—系统排查—进阶疑难”走一遍，覆盖泵校准、残糖检测、补料策略、碳代谢溢流、DO 电极响应和 PLC 联锁，给你能直接上罐的排查路径。
第一步：快速排查低级错误
补料泵没校准。设定 5 mL/min，实际可能 7 mL/min。用纯水跑 10 min，称重算流速，误差压到 2% 以内。
补料管接错或内漏。糖进了消泡剂瓶，或者从取样阀漏走。手动点动泵，看液体到底进没进罐。
DO 和 pH 电极没校准。DO 零点用饱和亚硫酸钠，100% 用通气稳定 30 min。灭菌后极化 30 min 再校准。
取样测糖方法有假高。取样前放 5 mL 弃去，0.22 μm 过滤，马上测。生化分析仪和 HPLC 对一下，残糖目标 0.1–0.5 g/L。
第二步：分维度系统排查
1. 初糖和补料液浓度算错。现象：批阶段残糖就 >5 g/L，补料一开更糟。原理：初糖太高，大肠杆菌走乙酸溢流，抑制生长，耗糖慢。解决：初糖降到 10–20 g/L，补料液配 500 g/L 葡萄糖，115°C 灭菌 20 min。验证：上罐前测折光或酶法，补料液糖浓度应在 450–550 g/L。
2. 补料速率超过消耗。现象：补料 20 mL/h，残糖从 0.2 升到 3 g/L，停泵 3 min，DO 从 30% 冲到 75%。原理：葡萄糖供应大于最大氧化能力，乙酸积累，OUR 下降，DO 就升。解决：暂停补料 10–20 min，速率降 30%，改指数补料 μ=0.1–0.15 h⁻¹。验证：每 10 min 测残糖，维持 0.1–0.5 g/L，乙酸 <2 g/L。
3. pH 控制失效或碱泵过量。现象：pH 从 7.0 掉到 6.6，补碱后 DO 跳。原理：pH 低抑制糖摄取，补碱又带入水稀释，代谢波动。解决：校准 pH 电极，2 M NaOH 脉冲 0.5–1 s，PID 设 P=20%、I=30 s。验证：离线 pH 复测，偏差 <0.1。
4. 温度或诱导条件突变。现象：升温到 37°C 诱导后