在大規模生物發酵生產中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發酵效率和產品質量至關重要,以下是優化攪拌轉速和通氣量這一方法的講解說明。1、以雙孢蘑菇為實驗菌種,采用 5L 自控式發酵罐培養研究溶氧控制條件(攪拌轉速和通氣量)對雙孢菇發酵過程的影響。結果表明,攪拌轉速和通氣量對雙孢菇的菌體生長和胞外多糖分泌具有顯明顯影響。得出較佳的培養條件為:溫度 25℃、攪拌轉速 160r/min、通氣量 0.9vvm,此條件下,培養 5d,菌體生物量多達 20.81g/L,胞外多糖產量多達 3.75g/L。2、在大規模生物發酵生產中,可以根據不同的發酵菌種和生產要求,優化攪拌轉速和通氣量,以提高溶氧水平的均勻性。運輸溶氧電極需防震防潮,防止膜破損或電解液泄漏。河南微生物培養用溶解氧電極

溶氧電極的維護是保證其長期穩定運行的關鍵。每次使用前,應檢查電極外觀,確保各部件無松動現象。用 ArcAir 或平板連接電極,查看性能指標是否在正常范圍(新電極一般接近 100%,當指標低于 35% 時,需更換新的光氧膜帽)。使用過程中,要注意安裝規范,電極裝入護套時只能向前推,不可轉動電極桿,避免膜帽松動脫落,連接螺絲可用手或扳手輕輕擰緊。此外,千萬不能向光氧電極膜帽中添加電解液,否則會損毀電極;電極內部有污染時,玻璃視窗要用鏡頭紙擦拭 。山東高壽命溶解氧電極溶氧電極的膜破損會導致電解液滲漏,需立即停止使用并更換。

采用先進的控制系統能夠提高溶氧電極的穩定性,1、模糊自適應 PID 控制器,發酵罐系統中的溶氧具有非線性、時變的特點,傳統的 PID 控制器通常不適用于這類系統。因此,可以采用一種新的模糊自適應 PID 控制器,在 Simulink 環境中構建 PID 控制系統,并使用 Matlab 中的模糊邏輯控制工具箱設計模糊控制器。這種模糊自適應 PID 控制器具有響應速度快、控制靈敏度高、適應性強等優點,可以提高溶氧電極在發酵罐廠應用中的穩定性。2、分階段供氧控制策略,在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的分批發酵過程中,采用分階段供氧控制策略可以提高生物絮凝劑的產量和穩定性。該策略是在發酵過程 0~16 h 維持體積傳氧系數 kLa 為 100h-1,16 h 后降低 kLa 為 40h-1 至發酵結束,整個發酵過程通氣量保持在 1 L?L-1?min-1。采用這種分階段供氧控制策略,可以實現高細胞生長速率和高產物產率的統一,同時也可以提高溶氧電極在發酵罐廠應用中的穩定性。
溶氧電極的工作原理:溶氧電極作為測定液體中溶解氧濃度的關鍵裝置,其工作原理基于氧分子在金屬表面的氧化還原反應。當下常見的覆膜氧電極,陰極多采用銀、鉑等貴金屬,陽極則是錫、鉛等活潑金屬,以醋酸緩沖液作為電解質。測量時,液體中的氧透過半透膜抵達陰極,促使兩極間產生電子流動,進而形成電流。氧濃度與電流強度呈正相關,如此一來,溶氧濃度便轉化為電訊號,經放大處理后,可在顯示儀或記錄儀上直觀呈現。這種將化學過程轉化為電信號測量的方式,為準確掌握液體溶氧情況提供了有效途徑。低溫環境下溶氧電極響應變慢,可通過加熱裝置維持恒溫測量。

溶氧電極在航空航天領域也有潛在應用。在航天器的生命保障系統中,需要精確控制艙內空氣中的氧氣含量,以保證宇航員的生命安全和健康。溶氧電極可用于監測艙內空氣的溶解氧濃度,當濃度發生異常變化時,系統能夠及時采取措施,如調節空氣循環系統、補充氧氣等,維持艙內空氣環境的穩定。此外,在航天飛行器的推進劑儲存和輸送過程中,對液體推進劑中的溶解氧含量也有嚴格要求,溶氧電極可用于監測推進劑中的溶解氧,確保推進劑的質量和性能。溶氧電極的電解液干涸會增加內阻,影響信號穩定性。江蘇高壽命溶氧電極廠家推薦
溶解氧電極的數據可整合至PAT(過程分析技術)框架,實現智能化發酵控制。河南微生物培養用溶解氧電極
溶解氧電極在生物發酵過程中的關鍵作用溶解氧電極是生物發酵過程中不可或缺的在線監測工具,用于實時測量發酵液中的溶解氧濃度(DO)。在好氧發酵中,微生物的生長和代謝高度依賴氧氣供應,如氨基酸和酶制劑的工業生產均需精確控制溶解氧水平。溶解氧電極通過電化學或光學原理檢測氧分壓,并將信號轉換為可讀數據,幫助操作人員優化通氣、攪拌速率或補料策略。例如,在青霉素發酵中,溶解氧不足會導致菌體代謝轉向乳酸積累,而過高則可能引起氧化應激,影響產物合成。因此,溶解氧電極的精細監測是確保發酵工藝穩定性和產物得率的關鍵。
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