溶氧電極在農(nóng)業(yè)灌溉用水監(jiān)測(cè)方面也具有重要意義。不同農(nóng)作物對(duì)灌溉水中的溶解氧含量有不同的需求。例如,水稻等水生作物在生長(zhǎng)過(guò)程中,需要一定的溶解氧來(lái)維持根系的正常呼吸和生長(zhǎng);而一些旱地作物,如小麥、玉米等,對(duì)灌溉水的溶解氧要求相對(duì)較低。通過(guò)在灌溉水源和田間灌溉系統(tǒng)中安裝溶氧電極,農(nóng)民可以實(shí)時(shí)了解灌溉水的溶解氧情況,根據(jù)農(nóng)作物的需求調(diào)整灌溉方式和水量,保證農(nóng)作物生長(zhǎng)在適宜的水環(huán)境中,提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量??珙I(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。山東高壽命溶解氧電極
溶氧電極(溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):溶氧水平的監(jiān)測(cè)和控制對(duì)于提高生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率至關(guān)重要。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溶氧水平,可以及時(shí)調(diào)整通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速等參數(shù),以保持適宜的溶氧水平。同時(shí),還可以采用一些先進(jìn)的控制技術(shù),如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧水平的精確控制。這樣可以提高產(chǎn)酶效率,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響還可能與發(fā)酵時(shí)間有關(guān)。在發(fā)酵過(guò)程的不同階段,微生物對(duì)溶氧的需求可能會(huì)發(fā)生變化。例如,在發(fā)酵初期,微生物生長(zhǎng)迅速,對(duì)氧氣的需求較高;而在發(fā)酵后期,微生物的生長(zhǎng)速度減緩,對(duì)氧氣的需求可能會(huì)降低。因此,需要根據(jù)發(fā)酵時(shí)間的變化,動(dòng)態(tài)調(diào)整溶氧水平,以滿足微生物在不同階段的需求。不同的碳源和氮源也可能會(huì)影響溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響。例如,某些碳源和氮源可能會(huì)影響微生物的代謝活動(dòng),從而改變微生物對(duì)溶氧的需求。在選擇碳源和氮源時(shí),需要考慮它們對(duì)溶氧水平的影響,以及它們與溶氧水平的相互作用。同時(shí),還可以通過(guò)優(yōu)化碳源和氮源的比例,來(lái)提高溶氧水平對(duì)產(chǎn)酶效率的影響。山東高壽命溶解氧電極測(cè)量值持續(xù)偏高可能因膜老化導(dǎo)致滲透性增加,需更換新膜。
雙孢蘑菇、短小芽孢桿菌,在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過(guò)程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說(shuō)明。1、雙孢蘑菇(Agaricus bisporus MJ-0811)在發(fā)酵過(guò)程中,攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對(duì)菌體生長(zhǎng)和胞外多糖分泌具有較大影響。研究表明,較佳的培養(yǎng)條件為溫度 25℃、攪拌轉(zhuǎn)速 160r/min、通氣量 0.9vvm。在此條件下,培養(yǎng) 5d,菌體生物量至高達(dá) 20.81g/L,胞外多糖產(chǎn)量峰值達(dá) 3.75g/L。2、短小芽孢桿菌在生產(chǎn)果膠裂解酶時(shí),研究了初始 pH、碳源和氮源、通氣、鹽和磷酸鹽對(duì)微生物生長(zhǎng)、果膠裂解酶活性和釋放總蛋白的影響。確定了比較好的果膠和硫酸銨濃度分別為 1%(w/v)和 0.05%(w/v),在 pH 為 8、溫度為 30℃、轉(zhuǎn)速為 150rpm 時(shí),較大微生物比生長(zhǎng)速率和果膠裂解酶活性分別為 0.0381(h?1)、14.05U/mL。同時(shí),還確定了生物反應(yīng)器中的氧傳遞系數(shù)(kLa)和氧攝取速率。結(jié)果表明,增加空氣進(jìn)料速率會(huì)增加 kLa 值,短小芽孢桿菌主要產(chǎn)生堿性果膠裂解酶,且活性的較好 pH 和溫度分別為 10 和 40℃。
溶氧電極的信號(hào)傳輸方式也在不斷發(fā)展。早期的溶氧電極多采用有線傳輸方式,通過(guò)電纜將電極采集到的電信號(hào)傳輸至數(shù)據(jù)采集設(shè)備或控制系統(tǒng)。然而,這種方式在一些復(fù)雜環(huán)境或需要移動(dòng)監(jiān)測(cè)的場(chǎng)景中存在諸多不便。如今,無(wú)線傳輸技術(shù)逐漸應(yīng)用于溶氧電極,如藍(lán)牙、Wi-Fi 等。無(wú)線溶氧電極能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至智能手機(jī)、平板電腦或云端服務(wù)器,用戶可隨時(shí)隨地獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理,極大地提高了監(jiān)測(cè)的靈活性和便捷性。微基生物人工智能算法優(yōu)化溶氧電極的漂移補(bǔ)償,提升長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定性。
食品工業(yè)里,溶氧電極在多個(gè)生產(chǎn)流程中發(fā)揮作用。在啤酒、葡萄酒等酒類的釀造過(guò)程中,溶解氧的濃度對(duì)發(fā)酵效果和酒的品質(zhì)影響***。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)發(fā)酵罐內(nèi)的溶氧情況,釀酒師據(jù)此調(diào)整發(fā)酵工藝,如控制發(fā)酵溫度、時(shí)間以及通風(fēng)量等,以促進(jìn)酵母的正常發(fā)酵,產(chǎn)生理想的風(fēng)味物質(zhì),提升酒的口感與香氣。在奶制品、發(fā)酵食品等的生產(chǎn)中,溶氧電極也能幫助控制發(fā)酵過(guò)程,防止因溶氧問(wèn)題導(dǎo)致的產(chǎn)品變質(zhì)或品質(zhì)下降 ,保障食品的安全與美味。租賃模式為臨時(shí)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目提供溶氧電極解決方案,降低初期投入。山東高壽命溶解氧電極
國(guó)內(nèi)廠商通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新降低溶氧電極成本,逐步替代進(jìn)口品牌。山東高壽命溶解氧電極
溶氧電極——溶氧對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素調(diào)控,調(diào)控策略:1.物理調(diào)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(qiáng)氧傳遞速率(OTR)但需避免剪切力損傷細(xì)胞。b.分段控制:生長(zhǎng)初期高DO(40-60%飽和度)促進(jìn)生物量;產(chǎn)素期適當(dāng)降低DO20-30%以誘導(dǎo)次級(jí)代謝。(2)壓力調(diào)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(yōu)化,(1)補(bǔ)料策略:通過(guò)補(bǔ)加碳源(如葡萄糖)與DO耦合控制,避免Crabtree效應(yīng)(過(guò)量糖抑制有氧代謝)。(2)發(fā)酵模式:采用兩階段發(fā)酵(先高DO促生長(zhǎng),后低氧促產(chǎn)物)或微氧發(fā)酵(如蝦青素生產(chǎn))。3.化學(xué)調(diào)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(guò)氧化氫酶(CAT)抑制劑可適度增加胞內(nèi)ROS,刺激類胡蘿卜素合成。4.菌種改造,(1)強(qiáng)化氧響應(yīng)轉(zhuǎn)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(dá)類胡蘿卜素合成基因簇(如crt基因)。山東高壽命溶解氧電極