溶氧電極的工作原理及重要性溶氧電極是一種用于測(cè)量發(fā)酵液中溶解氧濃度的傳感器。它通過電化學(xué)原理，將溶解氧的濃度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧水平的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在發(fā)酵罐廠中，溶氧電極的重要性不言而喻。合適的溶氧水平對(duì)于微生物的生長(zhǎng)和代謝至關(guān)重要。如果溶氧不足，微生物的生長(zhǎng)和代謝會(huì)受到抑制，從而影響發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量；反之，如果溶氧過高，可能會(huì)導(dǎo)致微生物的過度氧化，同樣會(huì)對(duì)發(fā)酵過程產(chǎn)生不利影響。因此，通過溶氧電極實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶氧水平，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整發(fā)酵條件，對(duì)于提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量具有重要意義。原電池式溶氧電極無需外接電源，適合野外或便攜式設(shè)備使用。廣州高精度溶氧電極

采用先進(jìn)的控制系統(tǒng)能夠提高溶氧電極的穩(wěn)定性，1、模糊自適應(yīng) PID 控制器，發(fā)酵罐系統(tǒng)中的溶氧具有非線性、時(shí)變的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的 PID 控制器通常不適用于這類系統(tǒng)。因此，可以采用一種新的模糊自適應(yīng) PID 控制器，在 Simulink 環(huán)境中構(gòu)建 PID 控制系統(tǒng)，并使用 Matlab 中的模糊邏輯控制工具箱設(shè)計(jì)模糊控制器。這種模糊自適應(yīng) PID 控制器具有響應(yīng)速度快、控制靈敏度高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。2、分階段供氧控制策略，在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的分批發(fā)酵過程中，采用分階段供氧控制策略可以提高生物絮凝劑的產(chǎn)量和穩(wěn)定性。該策略是在發(fā)酵過程 0～16 h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h-1，16 h 后降低 kLa 為 40h-1 至發(fā)酵結(jié)束，整個(gè)發(fā)酵過程通氣量保持在 1 L?L-1?min-1。采用這種分階段供氧控制策略，可以實(shí)現(xiàn)高細(xì)胞生長(zhǎng)速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一，同時(shí)也可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中的穩(wěn)定性。耐高溫溶氧電極多少錢通過溶解氧電極反饋控制，可實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過程的閉環(huán)自動(dòng)化，減少人為操作誤差。

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(duì)于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，以下是采用氣體擴(kuò)散系統(tǒng)和生物降解活性劑這一方法的講解說明。在曝氣灌溉中，采用變壓分離制氧技術(shù)-氧氣擴(kuò)散系統(tǒng)-空氣注射技術(shù)耦合系統(tǒng)，可以有效分析NaCl介質(zhì)及生物降解活性劑對(duì)純氧曝氣灌溉水氧傳輸特性的影響。其中，生物降解活性劑BS1000的添加促進(jìn)氧傳質(zhì)過程的發(fā)生，提高了曝氣水中的溶氧飽和度。當(dāng)BS1000質(zhì)量濃度在2mg/L及以上時(shí)，NaCl介質(zhì)對(duì)氧總傳質(zhì)系數(shù)的增幅明顯，而NaCl介質(zhì)對(duì)曝氣水中的溶氧飽和度起到抑制作用。各組合條件下，曝氣滴灌中流量均勻系數(shù)均在95%以上，溶氧均勻系數(shù)均在97%以上。添加活性劑BS1000可使氧總傳質(zhì)系數(shù)平均提高18.85%以上。由此可見，通過合理使用生物降解活性劑和特定的氣體擴(kuò)散系統(tǒng)，可以改善溶氧水平的均勻性，為大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)提供了一種可行的技術(shù)手段。

淀粉液化芽孢桿菌、出芽短梗霉和短梗霉，在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說明。1、淀粉液化芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）BS5582 在 IOL - 全自動(dòng)發(fā)酵罐規(guī)模生產(chǎn) β- 葡聚糖酶時(shí)，通過控制通氣量、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進(jìn)行溶氧優(yōu)化。在裝液量 6L，接種量 6.67％，發(fā)酵溫度 37℃的條件下，優(yōu)化后通氣量 9L/min，攪拌轉(zhuǎn)速 600r／min，罐壓 0.6MPa，β- 葡聚糖酶酶活在 44h 達(dá)到 511U／mL，比優(yōu)化前提高了 122.76％。2、從自然界中分離篩選出的短梗霉菌株 ipe-3 和 ipe-5，經(jīng) 2.7L 發(fā)酵罐發(fā)酵。研究發(fā)現(xiàn)，在 70％溶氧條件下，ipe-3 聚蘋果酸產(chǎn)量為 10.027g/L，蘋果酸產(chǎn)量為 5.70g/L，ipe-5 聚蘋果酸產(chǎn)量為 03g/L，蘋果酸產(chǎn)量較高為 57.24g/L。與 70％溶氧條件下發(fā)酵產(chǎn)量相比，在 10％溶氧條件下，ipe-3 聚蘋果酸產(chǎn)量降低了 41.67％，蘋果酸產(chǎn)量降低了 62.63％；ipe-5 不產(chǎn)聚蘋果酸，蘋果酸產(chǎn)量降低了 83.05％。得出溶氧降低導(dǎo)致菌體濃度及葡萄糖利用速率降低，從而造成短梗霉發(fā)酵產(chǎn)酸的產(chǎn)量降低。溶氧電極插入溶液時(shí)需確保膜面完全浸沒，避免空氣殘留。

溶氧電極在發(fā)酵罐廠的應(yīng)用中，穩(wěn)定性至關(guān)重要。提高溶氧電極的穩(wěn)定性可以從多個(gè)方面入手。一、選擇合適的溶氧電極類型，目前市場(chǎng)上主要有傳統(tǒng)極譜氧電極和光學(xué)溶氧電極兩種類型。光學(xué)溶氧電極相對(duì)于傳統(tǒng)極譜氧電極具有精度高，漂移小，響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。在發(fā)酵過程中，光學(xué)溶氧電極具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)極譜氧電極的巨大潛力。因此，在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中，可以優(yōu)先選擇光學(xué)溶氧電極，以提高穩(wěn)定性。二、正確安裝和維護(hù)，1、溶氧電極安裝位置的選擇，溶氧電極應(yīng)安裝在發(fā)酵罐內(nèi)能夠準(zhǔn)確反映發(fā)酵液中溶氧水平的位置。一般來說，應(yīng)避免安裝在攪拌器附近、進(jìn)氣口或出氣口等容易產(chǎn)生湍流或氣泡的地方，以免影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。安裝時(shí)應(yīng)確保電極與發(fā)酵液充分接觸，同時(shí)要注意電極的密封性，防止發(fā)酵液泄漏或外部氣體進(jìn)入影響測(cè)量結(jié)果。2、定期維護(hù)和校準(zhǔn)，定期對(duì)溶氧電極進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)是保證其穩(wěn)定性的重要措施。維護(hù)包括清洗電極表面、檢查電極的密封性和電纜連接等。校準(zhǔn)可以采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法或三點(diǎn)校準(zhǔn)法，根據(jù)發(fā)酵液的實(shí)際情況選擇合適的校準(zhǔn)液進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的頻率應(yīng)根據(jù)發(fā)酵罐的使用情況和電極的性能來確定，一般建議每周或每月進(jìn)行一次校準(zhǔn)。溶氧電極的電解液干涸會(huì)增加內(nèi)阻，影響信號(hào)穩(wěn)定性。江蘇高精度溶解氧電極價(jià)錢

跨領(lǐng)域創(chuàng)新推動(dòng)溶氧電極突破傳統(tǒng)應(yīng)用邊界，在新興場(chǎng)景中發(fā)揮更大價(jià)值。廣州高精度溶氧電極

不同發(fā)酵罐規(guī)模下的應(yīng)用差異，在中試規(guī)模（20和250升）及生產(chǎn)規(guī)模（15000升）的novobiocin發(fā)酵中，對(duì)溶氧的測(cè)量發(fā)現(xiàn)，在中試罐中，當(dāng)渦輪攪拌器的直徑與罐直徑之比（D/T）為0.40時(shí)，整體混合不完全，而當(dāng)D/T=0.69時(shí)，混合較為均勻。這表明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中，攪拌器的設(shè)計(jì)會(huì)影響溶氧的分布和測(cè)量。在生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐中，對(duì)三種不同尺寸的攪拌器（D/T分別為0.28、0.33和0.43）進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)整體混合是完全的，但呼吸速率仍然受到限制，主要是由于液體與細(xì)胞之間存在阻力。這說明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中，溶氧電極的應(yīng)用需要考慮攪拌器的設(shè)計(jì)以及液體與細(xì)胞之間的阻力差異，以確保準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)溶氧水平并優(yōu)化發(fā)酵過程。廣州高精度溶氧電極