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。國際比對實驗驗證溶氧電極的跨區域測量一致性,減少數據偏差。廣東不銹鋼溶氧電極

對于一些特殊的微生物生態系統,如活性污泥中的微生物群落,溶氧電極的測值可以幫助了解溶氧水平對微動物的影響。研究發現,不同溶氧濃度下,活性污泥中的微動物種類和數量會發生變化。例如,在較低溶氧環境下,鞭毛蟲和變形蟲的細胞密度會增加,而纖毛蟲則在較寬的溶氧范圍內出現。此外,微生物的表面積與體積比也與溶氧水平有關,具有較高表面積與體積比的微生物如鞭毛蟲和變形蟲在低氧環境下傾向于增加細胞密度。溶氧電極在研究微生物生長和代謝的過程中,還可以與其他技術手段相結合,提高研究的準確性和深度。例如,可以結合基因測序技術,研究不同溶氧水平下微生物群落的變化,確定關鍵菌種及其在微生物生長和代謝中的作用。同時,還可以結合代謝組學技術,分析微生物在不同溶氧條件下的代謝產物變化,深入了解溶氧水平對微生物代謝途徑的影響。廣州生物合成學用溶解氧電極溶氧電極的計量校準需符合 JJG 291-2015《溶解氧測定儀檢定規程》。

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。
溶氧電極能夠準確地測量發酵液中的溶氧水平。在微生物發酵過程中,適宜的溶氧水平是菌體生長和代謝的重要保障。當溶氧電極測值顯示溶氧水平較高時,對于好氧微生物而言,充足的氧氣能夠促進其呼吸作用,加速代謝過程。例如,在谷氨酸發酵中,較高的溶氧條件有利于谷氨酸脫氫酶的活性提高,從而促進谷氨酸的生成積累。同時,高溶氧水平也有助于微生物合成更多的能量物質,如 ATP,為細胞的生長和繁殖提供動力。然而,過高的溶氧水平也可能對某些微生物產生氧化損傷,影響其正常生長和代謝。當溶氧電極監測到較低的溶氧水平時,微生物的生長和代謝會發生明顯變化。對于厭氧微生物或兼性厭氧微生物來說,低溶氧環境可能是其適宜的生長條件。但對于好氧微生物,低溶氧會限制其呼吸作用,導致能量供應不足。例如,在微生物燃料電池中,陰極的溶氧水平會影響其產電性能。當溶氧電極測值較低時,陰極的氧還原反應受到抑制,從而降低了微生物燃料電池的輸出功率。此外,低溶氧水平還可能影響微生物的代謝途徑,促使其產生一些特殊的代謝產物以適應環境。干擾氣體(如 H2S/CO2)可能穿透膜影響測量,需選擇抗干擾膜材料。

溶氧電極穩定性對測量結果的影響,1、測量一致性:穩定性好的溶氧電極能夠在不同時間和不同環境條件下保持測量結果的一致性。例如,在連續測量過程中,穩定性好的溶氧電極能夠提供穩定的電流響應,從而確保測量結果的可靠性。在一些需要長期監測溶氧水平的應用場景中,如水產養殖、污水處理等,溶氧電極的穩定性尤為重要。如果溶氧電極穩定性差,可能會導致測量結果波動較大,難以準確判斷溶氧水平的變化趨勢。2、抗干擾能力:穩定性好的溶氧電極通常具有較強的抗干擾能力。在實際應用中,溶氧電極可能會受到溫度、鹽度、pH值等因素的影響。穩定性好的溶氧電極能夠在一定程度上抵抗這些干擾因素的影響,保持測量結果的準確性。例如,在對不同材料的溶氧電極進行評估時,發現一些電極在典型參數設置下(如pH4.0和7.4)能夠保持較好的穩定性,且與鹽度、pH等因素的相關性較小。3、長期使用成本:穩定性好的溶氧電極通常具有較長的使用壽命,從而降低長期使用成本。如果溶氧電極穩定性差,可能需要頻繁更換電極,增加使用成本。此外,不穩定的溶氧電極還可能導致測量結果不準確,從而影響生產過程的控制和優化,帶來更大的經濟損失。發酵用溶氧電極需耐受高溫滅菌(如 121℃濕熱滅菌),保持性能穩定。北京溶氧電極
耗材包(膜、電解液、校準液)定期配送服務,降低用戶維護成本。廣東不銹鋼溶氧電極
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 。微基生物廣東不銹鋼溶氧電極