在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中，改善溶氧電極水平均勻性對于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，以下是使用壓力補償式發(fā)射器、添加表面活性劑 2種方法的講解說明。1、使用壓力補償式發(fā)射器，在灌溉水中注入微氣泡進行滴灌和地下滴灌系統(tǒng)中，壓力補償式發(fā)射器記錄的溶解氧濃度明顯高于非壓力補償式發(fā)射器沿整個灌溉線的濃度。這表明在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中，使用壓力補償式發(fā)射器可以改善溶氧水平的均勻性。2、添加表面活性劑，在灌溉水中添加表面活性劑，至多可達4ppm，與對照相比，空氣和氧氣注入灌溉均導(dǎo)致氣體空隙率和溶解氧濃度增加。在非壓力補償?shù)喂鄮?00m處，空氣注入（165%）和氧氣注入（438%）處理中，4ppm表面活性劑記錄的氧飽和度達峰值。在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中，適當(dāng)添加表面活性劑可能有助于提高溶氧水平的均勻性。溶氧電極的數(shù)字輸出（RS485/MODBUS）便于集成至自動化控制系統(tǒng)。深圳溶氧電極訂購

溶氧電極中的溶氧水平直接影響生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率。在淀粉液化芽孢桿菌 BS5582 產(chǎn) β- 葡聚糖酶的過程中，通過控制通氣量、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進行溶氧優(yōu)化，在特定條件下，β- 葡聚糖酶酶活顯著提高。這表明適宜的溶氧水平能夠為酶的產(chǎn)生提供良好的環(huán)境，促進酶的合成1。高溶氧水平可能有助于提供足夠的氧氣，滿足細胞代謝和酶合成的需求。細胞在代謝過程中需要氧氣參與各種生化反應(yīng)，而酶的合成也依賴于細胞的正常代謝活動。當(dāng)溶氧水平過低時，細胞可能會受到氧氣限制，導(dǎo)致代謝活動減緩，從而影響酶的合成效率。江蘇極譜法溶解氧電極供應(yīng)運輸溶氧電極需防震防潮，防止膜破損或電解液泄漏。

溶氧電極能夠準確地測量發(fā)酵液中的溶氧水平。在微生物發(fā)酵過程中，適宜的溶氧水平是菌體生長和代謝的重要保障。當(dāng)溶氧電極測值顯示溶氧水平較高時，對于好氧微生物而言，充足的氧氣能夠促進其呼吸作用，加速代謝過程。例如，在谷氨酸發(fā)酵中，較高的溶氧條件有利于谷氨酸脫氫酶的活性提高，從而促進谷氨酸的生成積累。同時，高溶氧水平也有助于微生物合成更多的能量物質(zhì)，如 ATP，為細胞的生長和繁殖提供動力。然而，過高的溶氧水平也可能對某些微生物產(chǎn)生氧化損傷，影響其正常生長和代謝。當(dāng)溶氧電極監(jiān)測到較低的溶氧水平時，微生物的生長和代謝會發(fā)生明顯變化。對于厭氧微生物或兼性厭氧微生物來說，低溶氧環(huán)境可能是其適宜的生長條件。但對于好氧微生物，低溶氧會限制其呼吸作用，導(dǎo)致能量供應(yīng)不足。例如，在微生物燃料電池中，陰極的溶氧水平會影響其產(chǎn)電性能。當(dāng)溶氧電極測值較低時，陰極的氧還原反應(yīng)受到抑制，從而降低了微生物燃料電池的輸出功率。此外，低溶氧水平還可能影響微生物的代謝途徑，促使其產(chǎn)生一些特殊的代謝產(chǎn)物以適應(yīng)環(huán)境。

溶氧電極與微生物燃料電池結(jié)合能夠提高產(chǎn)電性能，1、在微生物燃料電池（MFC）中，陰極的溶解氧（DO）濃度是影響其性能的關(guān)鍵因素之一。例如，在一些研究中，通過選擇不同的生物質(zhì)原料制備生物質(zhì)炭材料作為陰極催化劑，并結(jié)合溶氧電極監(jiān)測陰極的氧濃度，可以提高 MFC 的產(chǎn)電性能。其中，以馬尾藻生物質(zhì)炭（SAC-600）為陰極催化劑構(gòu)建的溶氧陰極 MFC，啟動快，最高電壓以及最大功率密度分別為 450mV 和 0.552W/m3，超過未負載生物質(zhì)炭溶氧陰極 MFC 的最高電壓及最大功率密度 58mV 和 0.128W/m3。2、不同的陰極 DO 條件下，MFC 的性能也會有所不同。如在空氣呼吸（A-MFC）、水淹沒（W-MFC）和光合微生物輔助（P-MFC）三種不同 DO 條件下運行的 MFC 中，A-MFC 表現(xiàn)出較好的性能，其最大電流達到 1.66±0.04mA。這表明通過控制陰極的 DO 濃度，可以優(yōu)化 MFC 的產(chǎn)電性能。溶氧電極的溫度補償功能校正溫度對氧溶解度和膜滲透性的影響。

如何結(jié)合先進的控制技術(shù)實現(xiàn)對溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率？在線生長神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制JunfeiQiao等人在2022年提出了在線生長管道遞歸小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（OG-PRWNN）控制方法，以提高廢水處理過程中溶解氧濃度的控制精度。該方法首先設(shè)計了在線生長機制，通過測量控制性能來調(diào)整控制器的模塊數(shù)量，從而自動確定控制器的結(jié)構(gòu)以滿足不同的運行條件。其次，設(shè)計了結(jié)合自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的參數(shù)在線算法來訓(xùn)練OG-PRWNN，以滿足控制要求。通過Lyapunov穩(wěn)定性定理分析了OG-PRWNN控制器的穩(wěn)定性，并通過廢水處理過程的基準仿真模型驗證了控制器的性能。這種先進的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以為產(chǎn)酶過程中溶氧水平的精確控制提供借鑒，通過不斷調(diào)整控制參數(shù)，實現(xiàn)對溶氧的精確控制，提高產(chǎn)酶效率。綜上所述，結(jié)合先進的控制技術(shù)如模型參考自適應(yīng)控制、分階段供氧控制策略、脈沖電場技術(shù)和在線生長神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，可以實現(xiàn)對溶氧水平的精確控制，從而提高產(chǎn)酶效率。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的產(chǎn)酶系統(tǒng)和生產(chǎn)要求，選擇合適的控制技術(shù)或組合多種技術(shù)，以達到優(yōu)異的控制效果和產(chǎn)酶效率?？山到饽げ牧涎邪l(fā)推動溶氧電極向環(huán)保型升級，降低白色污染。江蘇極譜法溶解氧電極供應(yīng)

標準化、模塊化設(shè)計助力溶氧電極快速部署，加速全球環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。深圳溶氧電極訂購

在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域，溶氧電極的應(yīng)用可以為優(yōu)化生產(chǎn)工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量提供重要支持。通過精確控制溶氧水平，可以提高微生物的生長速度和代謝效率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的競爭力。同時，結(jié)合現(xiàn)代化生物技術(shù)手段，如基因工程、代謝工程等，可以進一步優(yōu)化微生物的性能，使其更好地適應(yīng)不同的溶氧條件和生產(chǎn)要求。總之，溶氧電極在研究溶氧水平對微生物生長和代謝的影響方面具有重要作用。通過準確測量溶氧水平，可以深入了解微生物在不同溶氧條件下的生長規(guī)律、代謝變化、酶活性、生存策略等方面的特點，為優(yōu)化發(fā)酵工藝、提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、保護生態(tài)環(huán)境等提供科學(xué)依據(jù)。在未來的研究和應(yīng)用中，溶氧電極將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為推動微生物學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展做出貢獻。深圳溶氧電極訂購