溶解氧參數(shù)在發(fā)酵過(guò)程控制中的關(guān)鍵作用
在好氧發(fā)酵過(guò)程中,溶解氧濃度是反映微生物代謝活性的重要指標(biāo)。溶解氧水平直接影響細(xì)胞的生長(zhǎng)速率和產(chǎn)物合成效率。以典型的青霉素發(fā)酵為例,當(dāng)溶解氧濃度低于5%飽和度時(shí),菌體代謝會(huì)從有氧呼吸轉(zhuǎn)向無(wú)氧發(fā)酵,導(dǎo)致乳酸積累和菌絲形態(tài)改變,終使產(chǎn)量下降30-50%。
研究表明,不同發(fā)酵階段對(duì)溶解氧的需求存在差異。在菌體生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期,維持30-50%的溶解氧飽和度有利于生物量快速積累;而在次級(jí)代謝產(chǎn)物合成期,適當(dāng)降低溶解氧至10-20%可能促進(jìn)目標(biāo)產(chǎn)物的合成。某制藥企業(yè)通過(guò)實(shí)施階段式溶解氧控制策略,使紅霉素發(fā)酵效價(jià)提高15%,同時(shí)降低能耗18%。
溶解氧監(jiān)測(cè)還能反映發(fā)酵過(guò)程的異常情況。溶解氧突然升高可能指示染菌或菌體自溶,而持續(xù)下降則可能反映通氣系統(tǒng)故障或菌體過(guò)度生長(zhǎng)。在工業(yè)化生產(chǎn)中,將溶解氧與OUR(氧攝取率)、CER(二氧化碳釋放率)等參數(shù)結(jié)合分析,可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的過(guò)程監(jiān)控和故障診斷。 相比光學(xué)法溶氧電極,極譜法溶氧電極在成本和性價(jià)比上具有優(yōu)勢(shì),是許多用戶在實(shí)際應(yīng)用中的理想選擇。廣州高壽命溶解氧電極
溶氧電極與其他傳感器的協(xié)同作用,在發(fā)酵罐廠中,溶氧電極通常與其他傳感器協(xié)同工作,如pH電極、溫度傳感器等。這些傳感器共同監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中的各種參數(shù),為發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化提供完整的數(shù)據(jù)支持。例如,pH電極可以監(jiān)測(cè)發(fā)酵液的酸堿度,溫度傳感器可以監(jiān)測(cè)發(fā)酵液的溫度。通過(guò)綜合考慮這些參數(shù),可以更好地控制發(fā)酵過(guò)程,提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。不同的發(fā)酵工藝對(duì)溶氧水平的要求不同。例如,在好氧發(fā)酵過(guò)程中,需要較高的溶氧水平,以滿足微生物的生長(zhǎng)和代謝需求;而在厭氧發(fā)酵過(guò)程中,則需要較低的溶氧水平,甚至是無(wú)氧環(huán)境。溶氧電極可以根據(jù)不同的發(fā)酵工藝要求,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶氧水平,并為調(diào)整發(fā)酵條件提供依據(jù)。在實(shí)際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體的發(fā)酵工藝選擇合適的溶氧電極,并進(jìn)行合理的安裝和調(diào)試,以確保其能夠準(zhǔn)確地測(cè)量溶氧水平。四川溶解氧電極訂購(gòu)溶氧電極的攪拌速度需恒定,避免流速變化引入測(cè)量誤差。
溶氧電極在制藥生產(chǎn)環(huán)節(jié)中扮演著關(guān)鍵角色。在眾多藥物的合成反應(yīng)過(guò)程中,氧氣濃度對(duì)反應(yīng)進(jìn)程和產(chǎn)品質(zhì)量有著重要影響。溶氧電極能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控反應(yīng)體系中的氧氣濃度,一旦濃度偏離預(yù)設(shè)范圍,相關(guān)設(shè)備可及時(shí)調(diào)整,確保反應(yīng)在比較好條件下進(jìn)行。例如在某些=的發(fā)酵生產(chǎn)中,精確控制溶氧濃度有助于提高發(fā)酵效率,增加=的產(chǎn)量與質(zhì)量。同時(shí),溶氧電極還能保障生產(chǎn)過(guò)程的安全性,防止因氧氣濃度異常引發(fā)的危險(xiǎn),如等潛在風(fēng)險(xiǎn) 。微基智慧科技(江蘇)有限公司
漁業(yè)和水產(chǎn)養(yǎng)殖離不開溶氧電極的精細(xì)監(jiān)測(cè)。對(duì)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?qū)崟r(shí)反饋水體中的溶解氧濃度,養(yǎng)殖人員依據(jù)這一數(shù)據(jù),可及時(shí)調(diào)整養(yǎng)殖環(huán)境。比如,當(dāng)溶氧濃度過(guò)低時(shí),可通過(guò)增加增氧設(shè)備的運(yùn)行功率或開啟新的增氧裝置,來(lái)提高水體溶氧水平;若溶氧濃度過(guò)高,可能會(huì)對(duì)水生生物造成氣栓等危害,此時(shí)可適當(dāng)減少增氧操作。通過(guò)溶氧電極的輔助,能夠保障水生生物健康生長(zhǎng),提高養(yǎng)殖效益 。微基生物溶氧電極的安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離攪拌器葉片,避免機(jī)械損傷。
溶氧電極(溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):溶氧水平還可能影響發(fā)酵過(guò)程中的其他因素,進(jìn)而間接影響產(chǎn)酶效率。例如,在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的過(guò)程中,分階段供氧控制策略能夠提高生物絮凝劑的產(chǎn)量,縮短發(fā)酵周期,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。這說(shuō)明溶氧水平的合理控制可以優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程,提高細(xì)胞生長(zhǎng)速率,從而為酶的合成提供更多的物質(zhì)基礎(chǔ)。細(xì)胞生長(zhǎng)速率的提高意味著更多的細(xì)胞參與代謝活動(dòng),可能會(huì)增加酶的合成量。此外,溶氧水平還可能影響發(fā)酵液的 pH 值、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的分布等因素,這些因素也可能對(duì)產(chǎn)酶效率產(chǎn)生影響。溶解氧電極的數(shù)據(jù)可整合至PAT(過(guò)程分析技術(shù))框架,實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)酵控制。深圳生物合成學(xué)用溶解氧電極
微流控芯片集成溶氧電極,實(shí)現(xiàn)納升級(jí)樣品的痕量氧濃度分析。廣州高壽命溶解氧電極
溶氧電極在實(shí)際應(yīng)用中,需根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求選擇合適的類型和規(guī)格。在實(shí)驗(yàn)室研究中,可能更注重電極的測(cè)量精度和靈敏度,可選擇高精度的極譜型溶氧電極,并搭配專業(yè)的數(shù)據(jù)采集和分析設(shè)備。在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)中,除了考慮精度,還需關(guān)注電極的穩(wěn)定性、耐用性以及維護(hù)的便捷性,以滿足長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的需求。在野外環(huán)境監(jiān)測(cè)中,則要選擇適應(yīng)惡劣環(huán)境條件,如抗腐蝕、耐高低溫的溶氧電極,并配備可靠的電源和數(shù)據(jù)傳輸裝置 。微基智慧科技(江蘇)有限公司廣州高壽命溶解氧電極