浙江高温灭菌溶氧电极

溶解氧电极的工作原理及技术发展

溶解氧电极作为生物发酵过程中关键的在线监测设备，其工作原理主要基于电化学检测方法。

目前市场上主流的溶解氧电极可分为极谱式和原电池式两种类型。极谱式电极采用三电极系统，包括工作电极（通常为金或铂）、对电极和参比电极，在工作电极表面施加稳定的极化电压（通常为-0.6至-0.8V），溶解氧透过选择性透气膜后在电极表面发生还原反应，产生的电流信号与溶解氧浓度成正比。

近年来，溶解氧传感技术取得了进展。传统电化学电极逐渐被基于荧光猝灭原理的光学传感器所补充。光学传感器利用特定荧光物质在氧分子作用下的荧光寿命变化来测定溶解氧浓度，具有无需极化、不受流速影响、维护简单等优势。

在发酵应用中，溶解氧电极面临的主要技术挑战包括：高温灭菌（121℃、30分钟）条件下的稳定性、长期运行的漂移控制、抗培养基污染能力等。现代电极采用特殊的膜材料（如PTFE复合膜）和固态电解质技术，使使用寿命延长至12-18个月。某大型氨基酸生产企业的对比数据显示，采用新型电极后，校准周期从3天延长至2周，年维护成本降低40%。 高流速管道中安装溶氧电极需使用流通池，避免冲击损坏膜结构。浙江高温灭菌溶氧电极

在微生物燃料电池技术中，溶氧电极的作用不仅在于监测溶氧水平，还可以为研究微生物代谢功能提供重要信息。例如，通过溶氧电极测值可以了解阴极氧还原反应的速率和效率，从而研究微生物在不同溶氧条件下的代谢功能。同时，结合物理化学表征手段，可以进一步研究生物质炭等阴极催化剂在不同溶氧水平下的性能，为提高微生物燃料电池的产电能力提供依据。溶氧电极测值的溶氧水平对微生物的生长速度也有明显影响。在适宜的溶氧条件下，微生物的生长速度会加快，而在低氧或高氧环境下，生长速度可能会受到抑制。例如，在研究草鱼幼鱼的快速启动能力时，发现非低氧驯化的实验鱼随着测定环境溶氧水平的下降，其反应率降低，速度、加速度和反应时滞均发生变化。这表明溶氧水平不仅影响鱼类的生长和代谢，也对其生存能力产生重要影响。山东耐高温溶氧电极溶氧电极的防护等级（如 IP68）确保在潮湿或水下环境稳定工作。

溶氧电极（溶氧水平对生物发酵产酶效率影响）：溶氧水平还可能影响发酵过程中的其他因素，进而间接影响产酶效率。例如，在谷氨酸棒杆菌合成新型生物絮凝剂的过程中，分阶段供氧控制策略能够提高生物絮凝剂的产量，缩短发酵周期，实现高细胞生长速率和高产物产率的统一。这说明溶氧水平的合理控制可以优化发酵过程，提高细胞生长速率，从而为酶的合成提供更多的物质基础。细胞生长速率的提高意味着更多的细胞参与代谢活动，可能会增加酶的合成量。此外，溶氧水平还可能影响发酵液的 pH 值、营养物质的分布等因素，这些因素也可能对产酶效率产生影响。

溶氧电极与工业发酵过程结合的益处：1、优化发酵过程在工业发酵过程中，光学溶氧电极相对于传统极谱氧电极具有精度高、漂移小、响应快等优点，同时配套的软件具有数字化管理功能。结合溶氧电极可以监测发酵液中的氧含量，对菌体生长和产物形成进行优化。例如，在青霉素发酵过程中，培养液中的溶解氧浓度 CL 高于菌体的 C 长临时，菌体的呼吸不受影响，青霉菌的各种代谢活动不受干扰；如果培养液中的 CL 低于菌体的 C 长临时，菌体的多种生化代谢就要受到影响，严重时会产生不可逆的抑制菌体生长和产物合成异常现象。2、监测发酵过程，微基智慧科技的 VD-2021i-A系列、VD-1021i-A系列 溶氧电极在青霉素 G 发酵过程中的应用对青霉素发酵过程起着重要的指导意义。通过溶氧电极可以实时监测发酵过程中的溶解氧浓度，从而调整发酵条件，提高发酵效率和产品质量。综上所述，溶氧电极与其他技术手段结合在微生物研究中具有重要作用，可以提高产电性能、研究微生物群落、优化发酵过程和监测发酵过程等。这些作用为微生物研究提供了更深入的认识和更有效的方法。高海拔地区使用溶氧电极需修正大气压力对氧分压的影响。

在使用溶氧电极的过程中，可能会出现各种故障，如电极响应时间过长、测量结果不准确等。对于这些故障，需要进行及时的诊断和排除。故障诊断的方法包括检查电极的连接是否良好、电极是否损坏、电极膜是否过期等。根据故障诊断的结果，可以采取相应的措施进行排除，如重新连接电极、更换电极、更换电极膜等。以某发酵罐厂为例，该厂在生产过程中使用了溶氧电极对发酵过程进行实时监测。通过对溶氧电极数据的分析，发现发酵过程中的溶氧水平存在波动。经过进一步的调查和分析，发现是由于通气量不稳定导致的。该厂采取了相应的措施，如调整通气量控制系统、增加备用通气设备等，有效地解决了溶氧水平波动的问题，提高了发酵产物的产量和质量。通过溶解氧电极的连续监测，可以建立发酵过程的动力学模型，预测产物积累趋势。微生物培养用溶氧电极厂家直销

极谱式溶氧电极的线性范围通常为 0-20 mg/L，适用于高精度测量。浙江高温灭菌溶氧电极

   一、放线菌发酵过程中溶氧电极的选型与优化研究，放线菌发酵的特点放线菌（Actinomycetes）是一类具有分枝菌丝和分生孢子的原核生物，因其菌落呈放射状而得名。1.其结构特征如下：（1）营养菌丝（基内菌丝）：负责吸收营养物质，部分可产生色素，是菌种鉴定的重要依据。（2）气生菌丝：生长于营养菌丝之上，进一步发育为孢子丝，形成繁殖孢子。2.放线菌发酵具有以下特点：（1）生长缓慢：发酵周期较长。（2）次级代谢产物为主：目标产物多在中后期大量合成。（3）高粘度：发酵液粘度大，易发生挂壁现象。（4）剪切敏感：菌丝对机械剪切力较为敏感，易受损。二、溶氧控制的难点，在放线菌发酵过程中，溶氧控制面临以下挑战：1.氧传递效率低：中后期菌丝体粘度高，导致氧传递效率下降，混合效果差。2.剪切力限制：因菌丝不耐剪切，无法通过提高搅拌速度改善溶氧。3.溶解氧电极可靠性问题：菌丝堵塞问题，发酵中后期，菌丝易堵塞传感器测量头，导致数据失真。浙江高温灭菌溶氧电极