發(fā)酵系統(tǒng)中溶解氧電極的選型與安裝規(guī)范
選擇合適的溶解氧電極需要考慮多個因素:發(fā)酵規(guī)模(實驗室、中試或生產(chǎn))、滅菌方式(在位滅菌或離位滅菌)、培養(yǎng)基特性(粘度、固體含量)等。對于大型發(fā)酵罐(>50m3),通常選用帶溫度補償?shù)墓I(yè)級電極,如梅特勒-托利多InPro6860i系列,其防護等級可達IP68,耐受壓力至6bar。
安裝位置對測量準確性有重要影響。電極應(yīng)安裝在發(fā)酵罐的適當高度(通常位于液面下1/3至1/2處),避開攪拌槳直接作用區(qū)域和氣泡聚集區(qū)。推薦安裝角度為15-30度傾斜,這有利于氣泡的及時排除。
在某疫苗生產(chǎn)企業(yè),通過優(yōu)化電極安裝位置,使溶解氧測量波動幅度從±5%降低到±1.5%。校準程序必須嚴格執(zhí)行。兩點校準法(零點用無氧亞硫酸鈉溶液,滿度用空氣飽和水)是行業(yè)標準。值得注意的是,高溫校準(與發(fā)酵溫度一致)可消除溫度差異帶來的誤差。某氨基酸生產(chǎn)廠的數(shù)據(jù)顯示,采用60℃校準后,測量系統(tǒng)誤差從2.3%降至0.8%。 溶解氧電極的響應(yīng)時間必須足夠快,以捕捉發(fā)酵過程中瞬態(tài)的氧氣消耗高峰。江蘇高精度溶解氧電極多少錢
溶氧電極(溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):溶氧水平的監(jiān)測和控制對于提高生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率至關(guān)重要。通過實時監(jiān)測溶氧水平,可以及時調(diào)整通氣量、攪拌轉(zhuǎn)速等參數(shù),以保持適宜的溶氧水平。同時,還可以采用一些先進的控制技術(shù),如模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等,來實現(xiàn)對溶氧水平的精確控制。這樣可以提高產(chǎn)酶效率,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響還可能與發(fā)酵時間有關(guān)。在發(fā)酵過程的不同階段,微生物對溶氧的需求可能會發(fā)生變化。例如,在發(fā)酵初期,微生物生長迅速,對氧氣的需求較高;而在發(fā)酵后期,微生物的生長速度減緩,對氧氣的需求可能會降低。因此,需要根據(jù)發(fā)酵時間的變化,動態(tài)調(diào)整溶氧水平,以滿足微生物在不同階段的需求。不同的碳源和氮源也可能會影響溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響。例如,某些碳源和氮源可能會影響微生物的代謝活動,從而改變微生物對溶氧的需求。在選擇碳源和氮源時,需要考慮它們對溶氧水平的影響,以及它們與溶氧水平的相互作用。同時,還可以通過優(yōu)化碳源和氮源的比例,來提高溶氧水平對產(chǎn)酶效率的影響。江蘇高精度溶解氧電極多少錢零點校準通過無氧溶液(如亞硫酸鈉)消除電極背景電流。
溶氧電極穩(wěn)定性對測量結(jié)果的影響,1、測量一致性:穩(wěn)定性好的溶氧電極能夠在不同時間和不同環(huán)境條件下保持測量結(jié)果的一致性。例如,在連續(xù)測量過程中,穩(wěn)定性好的溶氧電極能夠提供穩(wěn)定的電流響應(yīng),從而確保測量結(jié)果的可靠性。在一些需要長期監(jiān)測溶氧水平的應(yīng)用場景中,如水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理等,溶氧電極的穩(wěn)定性尤為重要。如果溶氧電極穩(wěn)定性差,可能會導(dǎo)致測量結(jié)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(wěn)定性好的溶氧電極通常具有較強的抗干擾能力。在實際應(yīng)用中,溶氧電極可能會受到溫度、鹽度、pH值等因素的影響。穩(wěn)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(jié)果的準確性。例如,在對不同材料的溶氧電極進行評估時,發(fā)現(xiàn)一些電極在典型參數(shù)設(shè)置下(如pH4.0和7.4)能夠保持較好的穩(wěn)定性,且與鹽度、pH等因素的相關(guān)性較小。3、長期使用成本:穩(wěn)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(wěn)定性差,可能需要頻繁更換電極,增加使用成本。此外,不穩(wěn)定的溶氧電極還可能導(dǎo)致測量結(jié)果不準確,從而影響生產(chǎn)過程的控制和優(yōu)化,帶來更大的經(jīng)濟損失。
在微生物培養(yǎng)和實驗研究中,溶氧電極可以幫助研究人員精確控制溶氧水平,研究不同溶氧條件對微生物生長和代謝的影響。例如,可以通過調(diào)節(jié)通氣量、攪拌速度等參數(shù),控制培養(yǎng)體系中的溶氧水平,觀察微生物的生長曲線、代謝產(chǎn)物變化等指標,深入了解溶氧水平與微生物生長和代謝之間的關(guān)系。溶氧電極測值的溶氧水平還會影響微生物的遺傳穩(wěn)定性。長期處于不適宜的溶氧環(huán)境下,微生物可能會發(fā)生基因突變等遺傳變化,影響其生長和代謝性能。因此,通過溶氧電極監(jiān)測溶氧水平,保持適宜的生長環(huán)境,可以提高微生物的遺傳穩(wěn)定性,保證其生產(chǎn)性能的穩(wěn)定。溶解氧電極與質(zhì)譜聯(lián)用,可實現(xiàn)發(fā)酵尾氣中氧氣和二氧化碳的同步分析。
隨著科技的不斷進步,溶氧電極也在持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展。新型的溶氧電極在材料選擇上更加注重性能優(yōu)化,采用更先進的透氣膜材料,提高氧氣的透過效率,同時增強對其他干擾物質(zhì)的阻隔能力。在電極結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,朝著小型化、集成化方向發(fā)展,便于在更復(fù)雜、狹小的空間內(nèi)安裝和使用。此外,智能溶氧電極逐漸興起,其具備數(shù)據(jù)自動采集、分析以及無線傳輸?shù)裙δ埽膳c自動化控制系統(tǒng)連接,實現(xiàn)對溶解氧的遠程、實時監(jiān)測與控制 。微基智慧科技(江蘇)有限公司中國團體標準(T/CAS xxx)推動溶氧電極在細分領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新。江蘇高精度溶解氧電極多少錢
溶氧電極的陰極(鉑 / 金)發(fā)生氧還原反應(yīng),陽極(銀 / 氯化銀)發(fā)生金屬氧化反應(yīng)。江蘇高精度溶解氧電極多少錢
溶氧電極與工業(yè)發(fā)酵過程結(jié)合的益處:1、優(yōu)化發(fā)酵過程在工業(yè)發(fā)酵過程中,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,同時配套的軟件具有數(shù)字化管理功能。結(jié)合溶氧電極可以監(jiān)測發(fā)酵液中的氧含量,對菌體生長和產(chǎn)物形成進行優(yōu)化。例如,在青霉素發(fā)酵過程中,培養(yǎng)液中的溶解氧濃度 CL 高于菌體的 C 長臨時,菌體的呼吸不受影響,青霉菌的各種代謝活動不受干擾;如果培養(yǎng)液中的 CL 低于菌體的 C 長臨時,菌體的多種生化代謝就要受到影響,嚴重時會產(chǎn)生不可逆的抑制菌體生長和產(chǎn)物合成異常現(xiàn)象。2、監(jiān)測發(fā)酵過程,微基智慧科技的 VD-2021i-A系列、VD-1021i-A系列 溶氧電極在青霉素 G 發(fā)酵過程中的應(yīng)用對青霉素發(fā)酵過程起著重要的指導(dǎo)意義。通過溶氧電極可以實時監(jiān)測發(fā)酵過程中的溶解氧濃度,從而調(diào)整發(fā)酵條件,提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量。綜上所述,溶氧電極與其他技術(shù)手段結(jié)合在微生物研究中具有重要作用,可以提高產(chǎn)電性能、研究微生物群落、優(yōu)化發(fā)酵過程和監(jiān)測發(fā)酵過程等。這些作用為微生物研究提供了更深入的認識和更有效的方法。江蘇高精度溶解氧電極多少錢