溶氧電極在發(fā)酵罐廠的應(yīng)用中,穩(wěn)定性至關(guān)重要。提高溶氧電極的穩(wěn)定性可以優(yōu)化發(fā)酵罐的操作條件:1、控制攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量,攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對發(fā)酵過程中的溶氧水平有重要影響。適當(dāng)提高攪拌轉(zhuǎn)速 可以增加發(fā)酵液與空氣的接觸面積,提高溶氧傳遞效率;增加通氣量 可以提高發(fā)酵罐內(nèi)的氧氣含量,從而提高溶氧水平。例如,以雙孢蘑菇為實驗菌種的研究表明,較佳的培養(yǎng)條件為溫度25℃、攪拌轉(zhuǎn)速160r/min、通氣量0.9vvm,此條件下,菌體生物量至多達(dá)20.81g/L,胞外多糖產(chǎn)量多達(dá)3.75g/L。2、控制發(fā)酵溫度和pH值,發(fā)酵溫度和pH值對發(fā)酵過程中的微生物生長和代謝有重要影響,同時也會影響溶氧電極的穩(wěn)定性。一般來說,發(fā)酵溫度和pH值應(yīng)控制在適合發(fā)酵菌種生長和代謝的范圍內(nèi)。過高或過低的發(fā)酵溫度和pH值會影響微生物的活性和代謝產(chǎn)物的生成,從而影響溶氧水平的變化。同時,也會對溶氧電極的性能產(chǎn)生一定的影響,降低其穩(wěn)定性。因此,需要根據(jù)發(fā)酵菌種的特性和發(fā)酵工藝的要求,優(yōu)化發(fā)酵溫度和pH值,以提高溶氧電極的穩(wěn)定性。水產(chǎn)養(yǎng)殖中,溶氧電極幫助養(yǎng)殖戶及時調(diào)節(jié)增氧設(shè)備,防止魚類缺氧。耐高溫溶解氧電極供應(yīng)商推薦

在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,以下是使用壓力補(bǔ)償式發(fā)射器、添加表面活性劑 2種方法的講解說明。1、使用壓力補(bǔ)償式發(fā)射器,在灌溉水中注入微氣泡進(jìn)行滴灌和地下滴灌系統(tǒng)中,壓力補(bǔ)償式發(fā)射器記錄的溶解氧濃度明顯高于非壓力補(bǔ)償式發(fā)射器沿整個灌溉線的濃度。這表明在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,使用壓力補(bǔ)償式發(fā)射器可以改善溶氧水平的均勻性。2、添加表面活性劑,在灌溉水中添加表面活性劑,至多可達(dá)4ppm,與對照相比,空氣和氧氣注入灌溉均導(dǎo)致氣體空隙率和溶解氧濃度增加。在非壓力補(bǔ)償?shù)喂鄮?00m處,空氣注入(165%)和氧氣注入(438%)處理中,4ppm表面活性劑記錄的氧飽和度達(dá)峰值。在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,適當(dāng)添加表面活性劑可能有助于提高溶氧水平的均勻性。江蘇極譜法溶氧電極在氨基酸發(fā)酵中,溶解氧電極幫助維持適宜的氧水平,提高目標(biāo)產(chǎn)物得率。

在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要,以下是提高攪拌速度和控制溶解氧濃度這一方法的講解說明。在黃原膠發(fā)酵中,攪拌速度影響黃原膠發(fā)酵液的運動程度和氧傳遞速率。通過研究發(fā)現(xiàn),在恒定的非限制性溶解氧濃度為空氣飽和度的20%下,比較500和1000rpm的攪拌速度的影響。結(jié)果表明,只要能確保發(fā)酵液的均勻性,培養(yǎng)物的生物性能與攪拌速度無關(guān)。隨著黃原膠濃度增加,流變復(fù)雜性增加,導(dǎo)致停滯區(qū)域出現(xiàn)。在1000rpm時,由于其更好的整體混合效果,使得發(fā)酵罐中更多的細(xì)胞處于代謝活躍狀態(tài),從而提高了微生物的氧攝取率。在生產(chǎn)階段,臨界氧水平確定為6%至10%,低于此值,黃原膠的特定生產(chǎn)速率和特定氧攝取率均明顯下降。這表明在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,合理控制攪拌速度和溶解氧濃度可以改善溶氧水平的均勻性。綜上所述,在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,可以通過采用氣體擴(kuò)散系統(tǒng)和生物降解活性劑、優(yōu)化攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量、使用壓力補(bǔ)償式發(fā)射器、添加表面活性劑以及提高攪拌速度和控制溶解氧濃度等先進(jìn)發(fā)酵技術(shù)來改善溶氧水平的均勻性。這些技術(shù)手段可以根據(jù)不同的發(fā)酵需求進(jìn)行選擇和組合,以提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
不同發(fā)酵罐規(guī)模下的應(yīng)用差異,在中試規(guī)模(20和250升)及生產(chǎn)規(guī)模(15000升)的novobiocin發(fā)酵中,對溶氧的測量發(fā)現(xiàn),在中試罐中,當(dāng)渦輪攪拌器的直徑與罐直徑之比(D/T)為0.40時,整體混合不完全,而當(dāng)D/T=0.69時,混合較為均勻。這表明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,攪拌器的設(shè)計會影響溶氧的分布和測量。在生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐中,對三種不同尺寸的攪拌器(D/T分別為0.28、0.33和0.43)進(jìn)行測試,發(fā)現(xiàn)整體混合是完全的,但呼吸速率仍然受到限制,主要是由于液體與細(xì)胞之間存在阻力。這說明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中,溶氧電極的應(yīng)用需要考慮攪拌器的設(shè)計以及液體與細(xì)胞之間的阻力差異,以確保準(zhǔn)確監(jiān)測溶氧水平并優(yōu)化發(fā)酵過程。溶氧電極的材料安全性需符合食品接觸級標(biāo)準(zhǔn)(如 FDA 認(rèn)證)。

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)測發(fā)酵過程中的各種參數(shù),為發(fā)酵過程的優(yōu)化提供完整的數(shù)據(jù)支持。例如,pH電極可以監(jiān)測發(fā)酵液的酸堿度,溫度傳感器可以監(jiān)測發(fā)酵液的溫度。通過綜合考慮這些參數(shù),可以更好地控制發(fā)酵過程,提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。不同的發(fā)酵工藝對溶氧水平的要求不同。例如,在好氧發(fā)酵過程中,需要較高的溶氧水平,以滿足微生物的生長和代謝需求;而在厭氧發(fā)酵過程中,則需要較低的溶氧水平,甚至是無氧環(huán)境。溶氧電極可以根據(jù)不同的發(fā)酵工藝要求,實時監(jiān)測溶氧水平,并為調(diào)整發(fā)酵條件提供依據(jù)。在實際應(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)確地測量溶氧水平。溶解氧電極的耐滅菌性能至關(guān)重要,需能承受高溫高壓或化學(xué)消毒劑的反復(fù)處理。江蘇污水處理用溶解氧電極廠家
可降解膜材料研發(fā)推動溶氧電極向環(huán)保型升級,降低白色污染。耐高溫溶解氧電極供應(yīng)商推薦
一、放線菌發(fā)酵過程中溶氧電極的選型與優(yōu)化研究,放線菌發(fā)酵的特點放線菌(Actinomycetes)是一類具有分枝菌絲和分生孢子的原核生物,因其菌落呈放射狀而得名。1.其結(jié)構(gòu)特征如下:(1)營養(yǎng)菌絲(基內(nèi)菌絲):負(fù)責(zé)吸收營養(yǎng)物質(zhì),部分可產(chǎn)生色素,是菌種鑒定的重要依據(jù)。(2)氣生菌絲:生長于營養(yǎng)菌絲之上,進(jìn)一步發(fā)育為孢子絲,形成繁殖孢子。2.放線菌發(fā)酵具有以下特點:(1)生長緩慢:發(fā)酵周期較長。(2)次級代謝產(chǎn)物為主:目標(biāo)產(chǎn)物多在中后期大量合成。(3)高粘度:發(fā)酵液粘度大,易發(fā)生掛壁現(xiàn)象。(4)剪切敏感:菌絲對機(jī)械剪切力較為敏感,易受損。二、溶氧控制的難點,在放線菌發(fā)酵過程中,溶氧控制面臨以下挑戰(zhàn):1.氧傳遞效率低:中后期菌絲體粘度高,導(dǎo)致氧傳遞效率下降,混合效果差。2.剪切力限制:因菌絲不耐剪切,無法通過提高攪拌速度改善溶氧。3.溶解氧電極可靠性問題:菌絲堵塞問題,發(fā)酵中后期,菌絲易堵塞傳感器測量頭,導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。耐高溫溶解氧電極供應(yīng)商推薦