溶氧電極的準(zhǔn)確性對(duì)于研究溶氧水平對(duì)微生物生長(zhǎng)和代謝的影響至關(guān)重要。通過(guò)精確測(cè)量溶氧水平,可以更好地了解微生物在不同溶氧條件下的生長(zhǎng)規(guī)律和代謝變化。例如,在研究微生物陰極催化氧還原反應(yīng)時(shí),準(zhǔn)確的溶氧電極測(cè)值可以幫助確定要求的溶氧條件,提高微生物陰極的催化性能。同時(shí),溶氧電極還可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中的溶氧變化,為優(yōu)化發(fā)酵工藝提供依據(jù)。在污水處理領(lǐng)域,溶氧電極也發(fā)揮著重要作用。不同類型的微生物對(duì)溶氧水平的要求各異,通過(guò)溶氧電極監(jiān)測(cè)可以調(diào)整污水處理系統(tǒng)中的溶氧水平,以滿足不同微生物的生長(zhǎng)需求。例如,在含有高銨鹽的廢水中,利用溶氧電極監(jiān)測(cè)可以開發(fā)出具有電活性生物膜的氧生物陰極。當(dāng)溶氧電極測(cè)值顯示適宜的溶氧水平時(shí),這些生物陰極能夠同時(shí)進(jìn)行硝化反應(yīng)和催化分子氧的還原,從而實(shí)現(xiàn)廢水的高效處理。在固態(tài)發(fā)酵中,溶解氧電極需特殊設(shè)計(jì)以適應(yīng)多孔介質(zhì)中的氣體擴(kuò)散特性。武漢溶氧電極供應(yīng)

隨著科技的不斷進(jìn)步,溶氧電極也在持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。新型的溶氧電極在材料選擇上更加注重性能優(yōu)化,采用更先進(jìn)的透氣膜材料,提高氧氣的透過(guò)效率,同時(shí)增強(qiáng)對(duì)其他干擾物質(zhì)的阻隔能力。在電極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,朝著小型化、集成化方向發(fā)展,便于在更復(fù)雜、狹小的空間內(nèi)安裝和使用。此外,智能溶氧電極逐漸興起,其具備數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、分析以及無(wú)線傳輸?shù)裙δ?,可與自動(dòng)化控制系統(tǒng)連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)溶解氧的遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與控制 。微基智慧科技(江蘇)有限公司江蘇高壽命溶氧電極費(fèi)用水產(chǎn)養(yǎng)殖中,溶氧電極幫助養(yǎng)殖戶及時(shí)調(diào)節(jié)增氧設(shè)備,防止魚類缺氧。

如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率?脈沖電場(chǎng)技術(shù)劉振宇等人在2019年的研究中,采用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)脈沖電場(chǎng)工作參數(shù)(脈沖強(qiáng)度5-15kV/cm、脈沖持續(xù)時(shí)間10-100μs和脈沖數(shù)50-99)并對(duì)黑曲霉孢子懸液進(jìn)行處理和培養(yǎng)。結(jié)果表明脈沖強(qiáng)度很大程度影響菌絲干質(zhì)量和產(chǎn)糖化酶能力,當(dāng)脈沖強(qiáng)度為12.975kV/cm、脈沖寬度為54μs和脈沖數(shù)為66時(shí),黑曲霉的菌絲干質(zhì)量和糖化酶活性分別為28.05mg和18.01U/mL,比對(duì)照提高了68.27%和14.71%。雖然該研究主要針對(duì)黑曲霉生長(zhǎng)和糖化酶活性,但脈沖電場(chǎng)技術(shù)可能為其他產(chǎn)酶過(guò)程中溶氧水平的控制提供新的思路。例如,可以通過(guò)脈沖電場(chǎng)刺激微生物的代謝活動(dòng),從而提高對(duì)溶氧的利用效率,進(jìn)而提高產(chǎn)酶效率。
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(guò)程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說(shuō)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(guò)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。隨著材料科學(xué)與電子技術(shù)進(jìn)步,溶氧電極的精度、耐用性和智能化水平將持續(xù)提升。

溶解氧電極在生物發(fā)酵過(guò)程中的關(guān)鍵作用溶解氧電極是生物發(fā)酵過(guò)程中不可或缺的在線監(jiān)測(cè)工具,用于實(shí)時(shí)測(cè)量發(fā)酵液中的溶解氧濃度(DO)。在好氧發(fā)酵中,微生物的生長(zhǎng)和代謝高度依賴氧氣供應(yīng),如氨基酸和酶制劑的工業(yè)生產(chǎn)均需精確控制溶解氧水平。溶解氧電極通過(guò)電化學(xué)或光學(xué)原理檢測(cè)氧分壓,并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)據(jù),幫助操作人員優(yōu)化通氣、攪拌速率或補(bǔ)料策略。例如,在青霉素發(fā)酵中,溶解氧不足會(huì)導(dǎo)致菌體代謝轉(zhuǎn)向乳酸積累,而過(guò)高則可能引起氧化應(yīng)激,影響產(chǎn)物合成。因此,溶解氧電極的精細(xì)監(jiān)測(cè)是確保發(fā)酵工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)物得率的關(guān)鍵。
禁止用手直接觸摸溶氧電極的膜面,防止油脂污染影響性能。污水處理用溶氧電極
便攜式溶氧電極套裝配備校準(zhǔn)液和維護(hù)工具,適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。武漢溶氧電極供應(yīng)
溶氧電極與工業(yè)發(fā)酵過(guò)程結(jié)合的益處:1、優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程在工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中,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),同時(shí)配套的軟件具有數(shù)字化管理功能。結(jié)合溶氧電極可以監(jiān)測(cè)發(fā)酵液中的氧含量,對(duì)菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成進(jìn)行優(yōu)化。例如,在青霉素發(fā)酵過(guò)程中,培養(yǎng)液中的溶解氧濃度 CL 高于菌體的 C 長(zhǎng)臨時(shí),菌體的呼吸不受影響,青霉菌的各種代謝活動(dòng)不受干擾;如果培養(yǎng)液中的 CL 低于菌體的 C 長(zhǎng)臨時(shí),菌體的多種生化代謝就要受到影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可逆的抑制菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成異?,F(xiàn)象。2、監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程,微基智慧科技的 VD-2021i-A系列、VD-1021i-A系列 溶氧電極在青霉素 G 發(fā)酵過(guò)程中的應(yīng)用對(duì)青霉素發(fā)酵過(guò)程起著重要的指導(dǎo)意義。通過(guò)溶氧電極可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中的溶解氧濃度,從而調(diào)整發(fā)酵條件,提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量。綜上所述,溶氧電極與其他技術(shù)手段結(jié)合在微生物研究中具有重要作用,可以提高產(chǎn)電性能、研究微生物群落、優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程和監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程等。這些作用為微生物研究提供了更深入的認(rèn)識(shí)和更有效的方法。武漢溶氧電極供應(yīng)