溶解氧電極在生物發(fā)酵過程中的關(guān)鍵作用溶解氧電極是生物發(fā)酵過程中不可或缺的在線監(jiān)測工具，用于實(shí)時測量發(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。溶解氧電極通過電化學(xué)或光學(xué)原理檢測氧分壓，并將信號轉(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，溶解氧不足會導(dǎo)致菌體代謝轉(zhuǎn)向乳酸積累，而過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)測是確保發(fā)酵工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)物得率的關(guān)鍵。

在工業(yè)發(fā)酵中，溶解氧電極的長期穩(wěn)定性直接關(guān)系到生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。湖北極譜法溶氧電極

土壤中的溶解氧對植物根系的呼吸作用和土壤微生物的活動影響深遠(yuǎn)，溶氧電極在土壤研究中也有用武之地?？蒲腥藛T將特制的溶氧電極插入土壤不同深度，能夠測量土壤中溶解氧的垂直分布情況。這些數(shù)據(jù)有助于了解土壤的通氣性，判斷土壤是否處于健康狀態(tài)。微基智慧科技(江蘇)有限公司 例如，在濕地土壤研究中，通過監(jiān)測溶解氧，可分析濕地生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的規(guī)律，為濕地保護(hù)和修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。微基智慧科技(江蘇)有限公司。不銹鋼溶氧電極供應(yīng)商通過溶解氧電極反饋控制，可實(shí)現(xiàn)發(fā)酵過程的閉環(huán)自動化，減少人為操作誤差。

谷氨酸棒桿菌在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對溶氧電極水平的具體需求和差異說明。在 3L 發(fā)酵罐上系統(tǒng)研究溶氧水平對谷氨酸棒桿菌菌體生長及新型生物絮凝劑 REA-11 合成的影響，提出生物絮凝劑 REA-11 合成的分階段供氧控制策略：發(fā)酵過程 0～16h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h?1，16h 后降低 kLa 為 40h?1 至發(fā)酵結(jié)束，整個發(fā)酵過程通氣量保持在 1L?L?1?min?1。采用該分階段供氧控制策略，生物絮凝劑產(chǎn)量達(dá)到 900mg?L?1，發(fā)酵周期縮短到 30h，比恒定 kLa 為 40h?1 條件下的 REA-11 產(chǎn)量（549mg?L?1）提高了 64%，產(chǎn)率提高了 45%，生產(chǎn)強(qiáng)度也比 kLa 恒定為 40h?1、100h?1 和 200h?1 的分批發(fā)酵過程分別提高了 81.2%、120% 和 420%，實(shí)現(xiàn)了高細(xì)胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一。綜上所述，不同種類的微生物在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對溶氧水平的需求差異較大。這些差異主要體現(xiàn)在不同的微生物對攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量、溫度、pH 等因素的要求不同，且溶氧水平的變化會對菌體生長和產(chǎn)物產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。因此，在生物發(fā)酵過程中，需要根據(jù)不同的微生物種類和發(fā)酵目的，優(yōu)化溶氧控制條件，以提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物產(chǎn)量。

在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域，溶氧電極有益于提實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理。光學(xué)溶氧電極配套的軟件具有數(shù)字化管理功能，在發(fā)酵過程中具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)極譜氧電極的巨大潛力。通過數(shù)字化管理，可以實(shí)時記錄和分析溶氧數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)工藝的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。同時，數(shù)字化管理還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。綜上所述，溶氧電極在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域?yàn)閮?yōu)化生產(chǎn)工藝提供了多方面的支持，包括提供準(zhǔn)確的溶氧監(jiān)測數(shù)據(jù)、輔助工藝參數(shù)調(diào)整和實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理等。這些支持有助于提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本，推動微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。溶解氧電極與代謝流分析結(jié)合，可深入理解氧氣對細(xì)胞代謝網(wǎng)絡(luò)的影響機(jī)制。

溶氧電極在生物科學(xué)研究領(lǐng)域有著重要應(yīng)用。在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)中，細(xì)胞的生長和代謝對培養(yǎng)環(huán)境中的溶解氧濃度十分敏感。通過在培養(yǎng)體系中安裝溶氧電極，科研人員能夠?qū)崟r掌握溶解氧的變化，及時調(diào)整培養(yǎng)條件，如調(diào)節(jié)通氣量等，為細(xì)胞提供適宜的生長環(huán)境，促進(jìn)細(xì)胞的增殖與分化。在微生物發(fā)酵研究中，溶氧電極可用于監(jiān)測發(fā)酵過程中微生物對氧氣的利用情況，幫助優(yōu)化發(fā)酵工藝，提高目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)量，為生物制品的研發(fā)與生產(chǎn)提供有力支持 。極譜法通過施加在電極上的極化電壓促進(jìn)氧分子在電極表面的氧化還原反應(yīng)，從而測量溶解氧的濃度。污水處理用溶解氧電極廠家

溶解氧電極的測量范圍需匹配發(fā)酵工藝需求，如高耗氧或微需氧的不同場景。湖北極譜法溶氧電極

如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率？脈沖電場技術(shù)劉振宇等人在2019年的研究中，采用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)脈沖電場工作參數(shù)（脈沖強(qiáng)度5-15kV/cm、脈沖持續(xù)時間10-100μs和脈沖數(shù)50-99）并對黑曲霉孢子懸液進(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，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，比對照提高了68.27%和14.71%。雖然該研究主要針對黑曲霉生長和糖化酶活性，但脈沖電場技術(shù)可能為其他產(chǎn)酶過程中溶氧水平的控制提供新的思路。例如，可以通過脈沖電場刺激微生物的代謝活動，從而提高對溶氧的利用效率，進(jìn)而提高產(chǎn)酶效率。湖北極譜法溶氧電極