在微生物工程和生物技術領域,溶氧電極能夠提供準確的溶氧監測數據,溶氧電極能夠實時、準確地監測發酵過程中的溶解氧濃度。在工業發酵過程中,光學溶氧電極相對于傳統極譜氧電極具有精度高、漂移小、響應快等優點。例如,在青霉素發酵過程中,培養液中的溶解氧濃度對菌體的代謝過程及終端產物的生物合成起著決定性的作用。微基智慧科技的 VD-2021i-A系列 溶氧電極在青霉素 G 發酵過程中的應用,為發酵過程提供了重要的指導意義。當培養液中的溶解氧濃度高于菌體生長所需的臨界值時,菌體的呼吸不受影響,青霉菌的各種代謝活動正常進行;而當溶解氧濃度低于臨界值時,菌體的多種生化代謝會受到影響,嚴重時會產生不可逆的抑制菌體生長和產物合成異常現象溶解氧電極能夠實時監測發酵液中氧氣濃度變化,為微生物生長提供關鍵的環境參數。江蘇耐消殺溶氧電極大概多少錢
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。安徽耐高溫溶解氧電極可降解膜材料研發推動溶氧電極向環保型升級,降低白色污染。
谷氨酸棒桿菌在生物發酵產酶過程中對溶氧電極水平的具體需求和差異說明。在 3L 發酵罐上系統研究溶氧水平對谷氨酸棒桿菌菌體生長及新型生物絮凝劑 REA-11 合成的影響,提出生物絮凝劑 REA-11 合成的分階段供氧控制策略:發酵過程 0~16h 維持體積傳氧系數 kLa 為 100h?1,16h 后降低 kLa 為 40h?1 至發酵結束,整個發酵過程通氣量保持在 1L?L?1?min?1。采用該分階段供氧控制策略,生物絮凝劑產量達到 900mg?L?1,發酵周期縮短到 30h,比恒定 kLa 為 40h?1 條件下的 REA-11 產量(549mg?L?1)提高了 64%,產率提高了 45%,生產強度也比 kLa 恒定為 40h?1、100h?1 和 200h?1 的分批發酵過程分別提高了 81.2%、120% 和 420%,實現了高細胞生長速率和高產物產率的統一。綜上所述,不同種類的微生物在生物發酵產酶過程中對溶氧水平的需求差異較大。這些差異主要體現在不同的微生物對攪拌轉速、通氣量、溫度、pH 等因素的要求不同,且溶氧水平的變化會對菌體生長和產物產量產生較大影響。因此,在生物發酵過程中,需要根據不同的微生物種類和發酵目的,優化溶氧控制條件,以提高發酵效率和產物產量。
發酵系統中溶解氧電極的選型與安裝規范
選擇合適的溶解氧電極需要考慮多個因素:發酵規模(實驗室、中試或生產)、滅菌方式(在位滅菌或離位滅菌)、培養基特性(粘度、固體含量)等。對于大型發酵罐(>50m3),通常選用帶溫度補償的工業級電極,如梅特勒-托利多InPro6860i系列,其防護等級可達IP68,耐受壓力至6bar。
安裝位置對測量準確性有重要影響。電極應安裝在發酵罐的適當高度(通常位于液面下1/3至1/2處),避開攪拌槳直接作用區域和氣泡聚集區。推薦安裝角度為15-30度傾斜,這有利于氣泡的及時排除。
在某疫苗生產企業,通過優化電極安裝位置,使溶解氧測量波動幅度從±5%降低到±1.5%。校準程序必須嚴格執行。兩點校準法(零點用無氧亞硫酸鈉溶液,滿度用空氣飽和水)是行業標準。值得注意的是,高溫校準(與發酵溫度一致)可消除溫度差異帶來的誤差。某氨基酸生產廠的數據顯示,采用60℃校準后,測量系統誤差從2.3%降至0.8%。 固態電解質界面膜研究解決溶氧電極電解液泄漏的行業痛點。
漁業和水產養殖離不開溶氧電極的精細監測。對于魚類和其他水生生物而言,溶解氧是生存的必要條件。溶氧電極能夠實時反饋水體中的溶解氧濃度,養殖人員依據這一數據,可及時調整養殖環境。比如,當溶氧濃度過低時,可通過增加增氧設備的運行功率或開啟新的增氧裝置,來提高水體溶氧水平;若溶氧濃度過高,可能會對水生生物造成氣栓等危害,此時可適當減少增氧操作。通過溶氧電極的輔助,能夠保障水生生物健康生長,提高養殖效益 。微基生物溶氧電極的電流輸出與氧氣濃度成正比,遵循法拉第電解定律。江蘇高溫滅菌溶解氧電極
溶解氧電極的校準至關重要,否則可能導致測量誤差,進而影響發酵工藝的調控。江蘇耐消殺溶氧電極大概多少錢
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。江蘇耐消殺溶氧電極大概多少錢