不同發酵罐規模下的應用差異,在中試規模(20和250升)及生產規模(15000升)的novobiocin發酵中,對溶氧的測量發現,在中試罐中,當渦輪攪拌器的直徑與罐直徑之比(D/T)為0.40時,整體混合不完全,而當D/T=0.69時,混合較為均勻。這表明在不同規模的發酵罐中,攪拌器的設計會影響溶氧的分布和測量。在生產規模的發酵罐中,對三種不同尺寸的攪拌器(D/T分別為0.28、0.33和0.43)進行測試,發現整體混合是完全的,但呼吸速率仍然受到限制,主要是由于液體與細胞之間存在阻力。這說明在不同規模的發酵罐中,溶氧電極的應用需要考慮攪拌器的設計以及液體與細胞之間的阻力差異,以確保準確監測溶氧水平并優化發酵過程。熒光法溶氧電極能夠保持較高的測量準確性,為水質監測和水處理等領域提供有力的技術支持。江蘇高精度溶氧電極采購
溶氧電極精度對測量結果的影響,1、測量準確性:高精度的溶氧電極能夠更準確地測量溶液中的溶解氧含量。例如,光學溶氧電極相對于傳統極譜氧電極具有精度高的優點。在工業發酵過程中,光學溶氧電極能夠更精確地監測發酵液中的溶氧水平,為優化發酵過程提供更可靠的數據支持。如果溶氧電極精度較低,可能會導致測量結果出現較大偏差,影響對發酵過程的準確判斷和控制。2、數據可靠性:高精度的溶氧電極能夠提供更可靠的數據。在科學研究和工業生產中,準確的溶氧測量數據對于了解生物反應過程、優化生產工藝等至關重要。例如,在考查溶氧水平對魚類快速啟動運動能力的影響的研究中,需要準確測量不同溶氧水平下的溶解氧含量,以確定溶氧水平對魚類生理特征的影響。如果溶氧電極精度不高,可能會導致測量數據不可靠,從而影響研究結論的準確性。江蘇高壽命溶氧電極供應極譜式溶氧電極的線性范圍通常為 0-20 mg/L,適用于高精度測量。
溶氧電極測值的變化還會影響微生物的群落結構。在不同的溶氧水平下,微生物群落會發生適應性變化。例如,在高鹽環境的微生物燃料電池中,當溶氧電極測值顯示特定的溶氧水平時,陰極生物膜中的微生物群落會發生改變,一些特定的菌種如 Desulfuromonas sp. 和 Gammaproteobacteria 會成為關鍵物種,影響微生物燃料電池的性能。因此,通過溶氧電極監測溶氧水平的變化,可以研究微生物群落結構與溶氧水平之間的關系。對于一些對氧氣敏感的微生物,溶氧電極的測值尤為重要。例如,微需氧微生物在低氧環境下生長,但對氧氣的濃度要求非常嚴格。溶氧電極可以精確地測量這種低氧水平,幫助研究人員確定微需氧微生物的較好生長條件。同時,對于一些在低氧環境下具有特殊代謝功能的微生物,如在微氧條件下能夠有效降解生物毒性污染物的微生物,溶氧電極可以監測到適宜的溶氧水平,促進其代謝過程。
在發酵行業,溶氧電極用于監測發酵液中的溶氧值(DO)。發酵過程中,微生物的生長和代謝活動需要消耗氧氣,不同階段對溶氧濃度有不同要求。溶氧電極可實時反饋發酵液中的溶氧情況,發酵工程師根據這些數據,調整攪拌速度、通氣量等參數,確保微生物在適宜的溶氧環境下進行發酵,提高發酵產物的產量和質量。例如在發酵中,精細控制溶氧濃度,可使的發酵單位大幅提高 。溶氧電極的使用壽命與維護保養息息相關。正確的使用和維護能夠延長電極的使用壽命,降低使用成本。如按照規定的操作流程進行安裝、校準和使用,避免電極受到碰撞、擠壓等物理損傷。定期檢查電極的膜是否有破損、污染,及時更換損壞或污染嚴重的膜。對于消耗性的陽極材料,在其損耗到一定程度時,及時進行更換。此外,將電極存放在適宜的環境中,如溫度在 - 10…60 °C,干放儲存并注意防潮,也有助于延長其使用壽命 。醫療領域的溶氧電極可監測人工肺或細胞培養箱內的氧分壓。
溶氧電極——溶氧對生物發酵產類胡蘿卜素調控,調控策略:1.物理調控法,(1)通氣與攪拌:a.提高通氣量(0.5-2.0vvm)和攪拌速率(200-800rpm)以增強氧傳遞速率(OTR)但需避免剪切力損傷細胞。b.分段控制:生長初期高DO(40-60%飽和度)促進生物量;產素期適當降低DO20-30%以誘導次級代謝。(2)壓力調控:微正壓(0.05-0.1MPa)可增加氧溶解度,但可能抑制某些菌株代謝。2.工藝優化,(1)補料策略:通過補加碳源(如葡萄糖)與DO耦合控制,避免Crabtree效應(過量糖抑制有氧代謝)。(2)發酵模式:采用兩階段發酵(先高DO促生長,后低氧促產物)或微氧發酵(如蝦青素生產)。3.化學調控,氧載體添加:a.正十二烷、全氟化碳等可提高氧傳遞效率,但需考慮生物相容性和成本。b.過氧化氫酶(CAT)抑制劑可適度增加胞內ROS,刺激類胡蘿卜素合成。4.菌種改造,(1)強化氧響應轉錄因子(如SREBP、Hap1)或引入血紅蛋白基因(如VitreoscillaHb)以提升低氧耐受性。(2)改造MVA途徑或異源表達類胡蘿卜素合成基因簇(如crt基因)。熒光法溶氧電極的測量結果之所以更加穩定,且不易受到傳統測量中常見因素的干擾。河南溶解氧電極訂購
熒光法溶氧電極通過熒光技術測量水體中的溶解氧含量,其測量精度通常非常高,滿足高精度要求的應用場景。江蘇高精度溶氧電極采購
溶氧電極在化妝品生產過程中也能發揮作用。在一些化妝品的配方中,氧氣的存在可能會影響產品的穩定性和保質期。例如,某些含有不飽和脂肪酸的化妝品原料,在有氧環境下容易發生氧化變質,導致產品顏色、氣味和質地發生變化。溶氧電極可用于監測化妝品生產過程中的溶解氧濃度,通過控制生產環境的氧氣含量,或在產品中添加抗氧化劑等方式,防止產品氧化變質,保證化妝品的質量和品質。溶氧電極的抗干擾能力是衡量其性能的重要指標之一。在實際應用環境中,往往存在各種干擾因素,如電磁干擾、化學物質干擾等。為提高抗干擾能力,溶氧電極在設計上采用了多種技術手段。例如,通過優化電極的電路結構,增加屏蔽層,減少電磁干擾對電極信號的影響;選擇對干擾物質具有高選擇性的透氣膜和電解液,降低化學物質干擾的可能性。具備良好抗干擾能力的溶氧電極能夠在復雜環境下穩定工作,提供準確可靠的測量結果。江蘇高精度溶氧電極采購