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)酶過程中對溶氧電極水平的具體需求和差異說明。1、淀粉液化芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)BS5582 在 IOL - 全自動發(fā)酵罐規(guī)模生產(chǎn) β- 葡聚糖酶時,通過控制通氣量、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。熒光法溶氧電極在確保不同流速下的測量準(zhǔn)確性方面,主要依賴于其獨特的測量原理和結(jié)構(gòu)設(shè)計。江蘇耐用溶解氧電極訂購
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。江蘇高精度溶解氧電極廠家通過溶解氧電極的連續(xù)監(jiān)測,可以建立發(fā)酵過程的動力學(xué)模型,預(yù)測產(chǎn)物積累趨勢。
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)定性可以從多個方面入手。一、選擇合適的溶氧電極類型,目前市場上主要有傳統(tǒng)極譜氧電極和光學(xué)溶氧電極兩種類型。光學(xué)溶氧電極相對于傳統(tǒng)極譜氧電極具有精度高,漂移小,響應(yīng)快等優(yōu)點。在發(fā)酵過程中,光學(xué)溶氧電極具有代替?zhèn)鹘y(tǒng)極譜氧電極的巨大潛力。因此,在發(fā)酵罐廠應(yīng)用中,可以優(yōu)先選擇光學(xué)溶氧電極,以提高穩(wěn)定性。二、正確安裝和維護(hù),1、溶氧電極安裝位置的選擇,溶氧電極應(yīng)安裝在發(fā)酵罐內(nèi)能夠準(zhǔn)確反映發(fā)酵液中溶氧水平的位置。一般來說,應(yīng)避免安裝在攪拌器附近、進(jìn)氣口或出氣口等容易產(chǎn)生湍流或氣泡的地方,以免影響測量的準(zhǔn)確性。安裝時應(yīng)確保電極與發(fā)酵液充分接觸,同時要注意電極的密封性,防止發(fā)酵液泄漏或外部氣體進(jìn)入影響測量結(jié)果。2、定期維護(hù)和校準(zhǔn),定期對溶氧電極進(jìn)行維護(hù)和校準(zhǔn)是保證其穩(wěn)定性的重要措施。維護(hù)包括清洗電極表面、檢查電極的密封性和電纜連接等。校準(zhǔn)可以采用兩點校準(zhǔn)法或三點校準(zhǔn)法,根據(jù)發(fā)酵液的實際情況選擇合適的校準(zhǔn)液進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的頻率應(yīng)根據(jù)發(fā)酵罐的使用情況和電極的性能來確定,一般建議每周或每月進(jìn)行一次校準(zhǔn)。
在建筑施工的混凝土養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié),溶氧電極可提供新的監(jiān)測思路?;炷猎谒^程中會發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),溶氧參與其中并影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。將溶氧電極埋入混凝土內(nèi)部,實時監(jiān)測溶氧變化,施工人員可根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施,如控制灑水頻率、覆蓋保溫材料等,確?;炷猎诒容^好條件下硬化,提升建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全性。在皮革加工行業(yè),溶氧電極助力提升產(chǎn)品質(zhì)量。皮革鞣制過程中,某些化學(xué)反應(yīng)對環(huán)境溶氧有嚴(yán)格要求。溶氧電極安裝在鞣制槽內(nèi),實時監(jiān)測溶氧。操作人員根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),調(diào)整鞣制工藝參數(shù),如鞣劑添加量、反應(yīng)時間等,確保鞣制反應(yīng)順利進(jìn)行,減少次品率,提升皮革的柔軟度、耐用性等品質(zhì),滿足市場對皮革制品的需求。熒光法溶氧電極的測量結(jié)果之所以更加穩(wěn)定,且不易受到傳統(tǒng)測量中常見因素的干擾。
溶氧電極(溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):不同的生物發(fā)酵過程對溶氧水平的要求可能不同。例如,黑曲霉液體發(fā)酵產(chǎn) α- 半乳糖苷酶的過程中,雖然沒有直接提到溶氧水平對產(chǎn)酶效率的影響,但可以推測,合適的培養(yǎng)條件,如碳源濃度、蛋白胨濃度、pH 值和培養(yǎng)溫度等,可能也與溶氧水平相互作用,共同影響產(chǎn)酶效率。對于某些微生物,可能在較低的溶氧水平下就能高效產(chǎn)酶,而對于另一些微生物,則可能需要較高的溶氧水平。這可能與微生物的代謝特性、酶的合成機(jī)制以及發(fā)酵過程中的其他因素有關(guān)。在實際生產(chǎn)中,需要根據(jù)具體的微生物和酶的類型,優(yōu)化溶氧水平,以提高產(chǎn)酶效率。熒光法溶氧電極通過其獨特的工作原理、電極的精心維護(hù)以及強(qiáng)大的抗干擾能力。江蘇耐用溶解氧電極訂購
在疫苗生產(chǎn)用的細(xì)胞培養(yǎng)中,溶解氧電極確保哺乳動物細(xì)胞獲得足夠的氧供應(yīng)。江蘇耐用溶解氧電極訂購
1、大腸桿菌對溶氧的需求,大腸桿菌是一種兼性厭氧菌,在有氧條件下可通過有氧呼吸高效代謝。在高密度發(fā)酵過程中,充足的氧氣供應(yīng)至關(guān)重要,通常需要將溶解氧(DO)水平維持在20%-30%。若DO低于此范圍,菌體可能轉(zhuǎn)向厭氧代謝,通過“Crabtree效應(yīng)”積累乙酸,進(jìn)而抑制蛋白質(zhì)合成和菌體生長,影響發(fā)酵效率。2、DO-STAT控制策略,DO-STAT(溶氧關(guān)聯(lián)補(bǔ)料控制)是一種基于實時溶氧反饋的智能補(bǔ)料技術(shù),通過動態(tài)調(diào)節(jié)補(bǔ)料速率使耗氧與供氧達(dá)到平衡。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)微生物發(fā)酵領(lǐng)域,尤其在大腸桿菌和酵母菌的高密度培養(yǎng)中表現(xiàn)優(yōu)異,是重組蛋白、疫苗及酶制劑生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝之一。溶氧水平的精細(xì)控制直接決定了菌體生長速率和產(chǎn)物合成效率。3、溶氧監(jiān)測,目前發(fā)酵過程中的溶氧在線監(jiān)測主要依賴兩類傳感器,極譜型溶氧電極:傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器,響應(yīng)快,需定期維護(hù)。光學(xué)溶氧傳感器:基于熒光淬滅原理,穩(wěn)定性高,維護(hù)需求低。4、溶氧分段控制根據(jù)發(fā)酵階段動態(tài)調(diào)整DO水平,可大幅度提升產(chǎn)物產(chǎn)量,生長期:維持DO20%-30%,配合高攪拌速率(500-800rpm),促進(jìn)菌體快速增殖。誘導(dǎo)期:降低DO至10%-20%,減少乙酸積累,同時促進(jìn)外源蛋白表達(dá)(如IPTG誘導(dǎo)系統(tǒng))。 江蘇耐用溶解氧電極訂購
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,以下是優(yōu)化攪拌轉(zhuǎn)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(fā)酵罐培養(yǎng)研究溶氧控制條件(攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量)對雙孢菇發(fā)酵過程的影響。結(jié)果表明,攪拌轉(zhuǎn)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(yǎng)條件為:溫度 25℃、攪拌轉(zhuǎn)速 160r/min、通氣量 0.9vvm,此條件下,培養(yǎng) 5d,菌體生物量多達(dá) 20.81g/L,胞外多糖產(chǎn)量多達(dá) 3.75g/L。2、在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,可以根據(jù)不同的發(fā)酵菌種和生產(chǎn)要求,優(yōu)化攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量,以提高溶氧水平的均勻性。...