在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中,，溶氧電極的作用舉足輕重,。循環(huán)水在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動，若溶解氧含量過高，會加速金屬管道的腐蝕，降低管道使用壽命，增加維護成本；而溶解氧過低，又可能導致微生物滋生,，引發(fā)生物黏泥堵塞管道。溶氧電極可實時監(jiān)測循環(huán)水中的溶解氧濃度,，當濃度偏離適宜范圍時,，系統(tǒng)能自動調(diào)整，如通過加藥裝置添加緩蝕劑或殺菌劑,，或調(diào)整補水方式,，維持循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，保障工業(yè)生產(chǎn)的連續(xù)性,。微基智慧科技(江蘇)有限公司電解液變質(zhì)會導致溶氧電極信號漂移,，需按周期更換新鮮電解液。南京高精度溶氧電極

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?，F(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。江蘇耐消殺溶氧電極供應(yīng)商溶氧電極的極化時間不足會導致初始測量數(shù)據(jù)漂移,。

不同菌種發(fā)酵過程中的應(yīng)用差異：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,，溶氧控制條件對雙孢菇發(fā)酵過程的影響,。在此過程中，考察了發(fā)酵過程中菌體生物量,、胞外多糖產(chǎn)量,、相對溶氧、葡萄糖含量的變化,。這表明在雙孢蘑菇發(fā)酵過程中,，溶氧電極可以用于監(jiān)測這些關(guān)鍵參數(shù)的變化，從而優(yōu)化溶氧控制條件,，提高菌體生物量和胞外多糖產(chǎn)量,。2、對于淀粉液化芽孢桿菌BS5582在IOL-全自動發(fā)酵罐規(guī)模生產(chǎn)β-葡聚糖酶的過程中,，通過控制通氣量,、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進行溶氧優(yōu)化。優(yōu)化后β-葡聚糖酶酶活在44h達到511U/mL,，比優(yōu)化前提高了122.76%6,。這說明在淀粉液化芽孢桿菌發(fā)酵過程中，溶氧電極可用于指導溶氧優(yōu)化,，提高酶的產(chǎn)量,。3、在短梗霉發(fā)酵過程中,，將短梗霉菌株經(jīng)2.7L發(fā)酵罐發(fā)酵,，研究溶氧對其發(fā)酵的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，在70%溶氧條件下,，不同短梗霉菌株的聚蘋果酸和蘋果酸產(chǎn)量有明顯差異,，而在10%溶氧條件下，產(chǎn)量降低明顯,。這表明在短梗霉發(fā)酵過程中,，溶氧電極可用于監(jiān)測溶氧對發(fā)酵產(chǎn)酸的影響，為優(yōu)化發(fā)酵條件提供依據(jù),。

溶解氧電極的工作原理及技術(shù)發(fā)展

溶解氧電極作為生物發(fā)酵過程中關(guān)鍵的在線監(jiān)測設(shè)備,，其工作原理主要基于電化學檢測方法。

目前市場上主流的溶解氧電極可分為極譜式和原電池式兩種類型,。極譜式電極采用三電極系統(tǒng),，包括工作電極（通常為金或鉑）、對電極和參比電極,，在工作電極表面施加穩(wěn)定的極化電壓（通常為-0.6至-0.8V）,，溶解氧透過選擇性透氣膜后在電極表面發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生的電流信號與溶解氧濃度成正比,。

近年來,，溶解氧傳感技術(shù)取得了進展。傳統(tǒng)電化學電極逐漸被基于熒光猝滅原理的光學傳感器所補充,。光學傳感器利用特定熒光物質(zhì)在氧分子作用下的熒光壽命變化來測定溶解氧濃度,，具有無需極化、不受流速影響,、維護簡單等優(yōu)勢,。

在發(fā)酵應(yīng)用中，溶解氧電極面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)包括：高溫滅菌（121℃,、30分鐘）條件下的穩(wěn)定性,、長期運行的漂移控制、抗培養(yǎng)基污染能力等?，F(xiàn)代電極采用特殊的膜材料（如PTFE復合膜）和固態(tài)電解質(zhì)技術(shù),，使使用壽命延長至12-18個月。某大型氨基酸生產(chǎn)企業(yè)的對比數(shù)據(jù)顯示,，采用新型電極后,，校準周期從3天延長至2周，年維護成本降低40%,。 極譜法溶氧電極在水質(zhì)監(jiān)測領(lǐng)域中得到了普遍應(yīng)用,，為水質(zhì)保護和水資源管理提供了重要的技術(shù)支持。

溶氧電極的工作原理基于復雜而精妙的電化學過程,。常見的極譜型溶氧電極,，在工作時，需向其施加 0.6 - 0.8V 的極化電壓,。此時,，陰極一般采用如白金等純度極高（99.999% 以上）的材料，會釋放電子,；陽極通常為銀等金屬,，負責接受電子。當溶液中的氧氣透過覆蓋在電極頭部的透氣膜,，進入電解液后,，便與陰極和陽極構(gòu)成完整回路，進而產(chǎn)生電流,。根據(jù)法拉第定律,，此電流與氧分壓呈正比關(guān)系，即 I = k?PO? ,。憑借這一特性,，溶氧電極能夠?qū)⑷芤褐腥芙庋醯臐舛绒D(zhuǎn)化為可測量的電信號 ，為后續(xù)的分析和監(jiān)測提供基礎(chǔ),。海洋監(jiān)測浮標搭載溶氧電極,，實時傳輸深海或近海氧濃度數(shù)據(jù),。廣州溶解氧電極

溶氧電極作為關(guān)鍵傳感元件,，在生態(tài)保護、工業(yè)控制,、生命科學中不可或缺,。南京高精度溶氧電極

溶氧電極——溶氧對生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素影響案列：1、典型案例?紅酵母（Rhodotorulaglutinis）DO維持在30%時,，β-胡蘿卜素產(chǎn)量較10%DO提高2-3倍,。（1）三孢布拉霉（Blakesleatrispora）兩階段控制：0-24hDO=50%24-120hDO=20%β-胡蘿卜素產(chǎn)量達1.5g/L。（2）雨生紅球藻（Haematococcuspluvialis）低氧DO<10%誘導蝦青素積累,，但需結(jié)合高光強脅迫,。二、挑戰(zhàn)與未來方向：（1）動態(tài)監(jiān)測：在線DO傳感器與代謝通量分析結(jié)合,，實現(xiàn)實時調(diào)控,。（2）合成生物學：構(gòu)建氧不敏感菌株或人工?氧響應(yīng)途徑。（3）節(jié)能優(yōu)化：開發(fā)低能耗曝氣系統(tǒng)（如微氣泡曝氣）通過調(diào)控溶解氧,，可提高類胡蘿卜素的發(fā)酵產(chǎn)量和經(jīng)濟性,，但需結(jié)合菌種特性、工藝參數(shù)及成本進行綜合優(yōu)化,。南京高精度溶氧電極