發酵系統中溶解氧電極的選型與安裝規范

選擇合適的溶解氧電極需要考慮多個因素：發酵規模（實驗室、中試或生產）、滅菌方式（在位滅菌或離位滅菌）、培養基特性（粘度、固體含量）等。對于大型發酵罐（>50m3），通常選用帶溫度補償的工業級電極，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。電極應安裝在發酵罐的適當高度（通常位于液面下1/3至1/2處），避開攪拌槳直接作用區域和氣泡聚集區。推薦安裝角度為15-30度傾斜，這有利于氣泡的及時排除。

在某疫苗生產企業，通過優化電極安裝位置，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）是行業標準。值得注意的是，高溫校準（與發酵溫度一致）可消除溫度差異帶來的誤差。某氨基酸生產廠的數據顯示，采用60℃校準后，測量系統誤差從2.3%降至0.8%。 零點校準通過無氧溶液（如亞硫酸鈉）消除電極背景電流。溶氧電極報價

溶氧電極（溶氧水平對生物發酵產酶效率影響）：溶氧水平的變化可能會影響微生物的代謝途徑。在適宜的溶氧水平下，微生物可能會選擇更有利于酶合成的代謝途徑。而在低溶氧或高溶氧水平下，微生物的代謝途徑可能會發生改變，從而影響酶的合成效率。例如，在低溶氧條件下，微生物可能會啟動一些厭氧代謝途徑，這些途徑可能不利于酶的合成。相反，在高溶氧條件下，微生物可能會產生過多的活性氧，導致氧化應激，從而影響細胞的正常代謝和酶的合成。在生物發酵產酶過程中，溶氧水平的控制需要綜合考慮多個因素。除了微生物的種類、酶的類型外，還需要考慮發酵設備的性能、發酵工藝的特點等因素。例如，不同的發酵設備可能具有不同的溶氧傳遞效率，這就需要根據設備的特點來調整溶氧水平的控制策略。此外，發酵工藝的不同也可能會影響溶氧水平對產酶效率的影響。例如，連續發酵和分批發酵過程中，溶氧水平的控制策略可能會有所不同。湖北高溫滅菌溶解氧電極校準溶氧電極時需使用標準緩沖液，確保標定數據可靠。

溶氧電極與其他傳感器的協同作用，在發酵罐廠中，溶氧電極通常與其他傳感器協同工作，如pH電極、溫度傳感器等。這些傳感器共同監測發酵過程中的各種參數，為發酵過程的優化提供完整的數據支持。例如，pH電極可以監測發酵液的酸堿度，溫度傳感器可以監測發酵液的溫度。通過綜合考慮這些參數，可以更好地控制發酵過程，提高發酵產物的產量和質量。不同的發酵工藝對溶氧水平的要求不同。例如，在好氧發酵過程中，需要較高的溶氧水平，以滿足微生物的生長和代謝需求；而在厭氧發酵過程中，則需要較低的溶氧水平，甚至是無氧環境。溶氧電極可以根據不同的發酵工藝要求，實時監測溶氧水平，并為調整發酵條件提供依據。在實際應用中，需要根據具體的發酵工藝選擇合適的溶氧電極，并進行合理的安裝和調試，以確保其能夠準確地測量溶氧水平。

   一、放線菌發酵過程中溶氧電極的選型與優化研究，放線菌發酵的特點放線菌（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.其結構特征如下：（1）營養菌絲（基內菌絲）：負責吸收營養物質，部分可產生色素，是菌種鑒定的重要依據。（2）氣生菌絲：生長于營養菌絲之上，進一步發育為孢子絲，形成繁殖孢子。2.放線菌發酵具有以下特點：（1）生長緩慢：發酵周期較長。（2）次級代謝產物為主：目標產物多在中后期大量合成。（3）高粘度：發酵液粘度大，易發生掛壁現象。（4）剪切敏感：菌絲對機械剪切力較為敏感，易受損。二、溶氧控制的難點，在放線菌發酵過程中，溶氧控制面臨以下挑戰：1.氧傳遞效率低：中后期菌絲體粘度高，導致氧傳遞效率下降，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，發酵中后期，菌絲易堵塞傳感器測量頭，導致數據失真。數據安全問題促使溶氧電極搭載加密模塊，防止監測數據泄露。

溶氧電極精度對測量結果的影響，1、測量準確性：高精度的溶氧電極能夠更準確地測量溶液中的溶解氧含量。例如，光學溶氧電極相對于傳統極譜氧電極具有精度高的優點。在工業發酵過程中，光學溶氧電極能夠更精確地監測發酵液中的溶氧水平，為優化發酵過程提供更可靠的數據支持。如果溶氧電極精度較低，可能會導致測量結果出現較大偏差，影響對發酵過程的準確判斷和控制。2、數據可靠性：高精度的溶氧電極能夠提供更可靠的數據。在科學研究和工業生產中，準確的溶氧測量數據對于了解生物反應過程、優化生產工藝等至關重要。例如，在考查溶氧水平對魚類快速啟動運動能力的影響的研究中，需要準確測量不同溶氧水平下的溶解氧含量，以確定溶氧水平對魚類生理特征的影響。如果溶氧電極精度不高，可能會導致測量數據不可靠，從而影響研究結論的準確性。溶解氧電極的響應時間必須足夠快，以捕捉發酵過程中瞬態的氧氣消耗高峰。湖北高溫滅菌溶解氧電極

溶氧電極的零點漂移超過 ±5% 時，需重新進行零點和跨度校準。溶氧電極報價

不同發酵罐規模下的應用差異，在中試規模（20和250升）及生產規模（15000升）的novobiocin發酵中，對溶氧的測量發現，在中試罐中，當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D/T=0.69時，混合較為均勻。這表明在不同規模的發酵罐中，攪拌器的設計會影響溶氧的分布和測量。在生產規模的發酵罐中，對三種不同尺寸的攪拌器（D/T分別為0.28、0.33和0.43）進行測試，發現整體混合是完全的，但呼吸速率仍然受到限制，主要是由于液體與細胞之間存在阻力。這說明在不同規模的發酵罐中，溶氧電極的應用需要考慮攪拌器的設計以及液體與細胞之間的阻力差異，以確保準確監測溶氧水平并優化發酵過程。溶氧電極報價