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(duì)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(diǎn),同時(shí)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(cè)發(fā)酵液中的氧含量,對(duì)菌體生長和產(chǎn)物形成進(jìn)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(shí),菌體的呼吸不受影響,青霉菌的各種代謝活動(dòng)不受干擾;如果培養(yǎng)液中的 CL 低于菌體的 C 長臨時(shí),菌體的多種生化代謝就要受到影響,嚴(yán)重時(shí)會(huì)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(cè)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(duì)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)發(fā)酵過程等。這些作用為微生物研究提供了更深入的認(rèn)識(shí)和更有效的方法。通過溶解氧電極的連續(xù)監(jiān)測(cè),可以建立發(fā)酵過程的動(dòng)力學(xué)模型,預(yù)測(cè)產(chǎn)物積累趨勢(shì)。污水處理用溶氧電極采購
溶氧電極——溶氧對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素的影響及調(diào)控,溶解氧(DissolvedOxygen,DO)是生物發(fā)酵過程中影響類胡蘿卜素合成的關(guān)鍵因素之一,其濃度和調(diào)控直接影響微生物的代謝途徑、細(xì)胞生長及次級(jí)代謝產(chǎn)物的積累。以下是溶解氧對(duì)類胡蘿卜素發(fā)酵的影響及調(diào)控策略的詳細(xì)分析:溶解氧對(duì)類胡蘿卜素合成的影響,1.直接代謝調(diào)控:(1)好氧需求:類胡蘿卜素合成菌(如紅酵母、黏紅酵母、三孢布拉霉等)多為好氧微生物,其合成途徑依賴氧分子作為底物(如β-胡蘿卜素合成需氧依賴的環(huán)化酶)。(2)氧化應(yīng)激響應(yīng):適度氧脅迫可促進(jìn)抗氧化防御機(jī)制,促進(jìn)類胡蘿卜素(如β-胡蘿卜素、蝦青素)積累,因其具有qingli活性氧(ROS)的功能。但過量ROS會(huì)抑制細(xì)胞生長。2.能量與還原力平衡:(1)高DO促進(jìn)TCA循環(huán)和氧化磷酸化,生成更多ATP和NADPH,為類胡蘿卜素合成提供能量和還原力(如NADPH是類胡蘿卜素合成關(guān)鍵輔因子)(2)但過高的DO可能導(dǎo)致碳源過度消耗于菌體生長,而非產(chǎn)物合成。3、關(guān)鍵酶活性,(1)限氧條件下,MVA途徑(甲羥戊酸途徑)關(guān)鍵酶(如HMG-CoA還原酶)活性可能受抑制,減少類胡蘿卜素前體(IPP/DMAPP)供應(yīng)。(2)如三孢布拉霉中,DO>30%飽和度時(shí)胡蘿卜素合成酶基因。 江蘇生物合成學(xué)用溶解氧電極供應(yīng)極譜法溶氧電極在測(cè)量過程中,其主要工作原理是基于電化學(xué)極譜技術(shù)來測(cè)定水中溶解氧的含量。
溶氧電極的工作原理基于復(fù)雜而精妙的電化學(xué)過程。常見的極譜型溶氧電極,在工作時(shí),需向其施加 0.6 - 0.8V 的極化電壓。此時(shí),陰極一般采用如白金等純度極高(99.999% 以上)的材料,會(huì)釋放電子;陽極通常為銀等金屬,負(fù)責(zé)接受電子。當(dāng)溶液中的氧氣透過覆蓋在電極頭部的透氣膜,進(jìn)入電解液后,便與陰極和陽極構(gòu)成完整回路,進(jìn)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(cè)量的電信號(hào) ,為后續(xù)的分析和監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)。
溶氧電極中的溶氧水平直接影響生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率。在淀粉液化芽孢桿菌 BS5582 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(jìn)行溶氧優(yōu)化,在特定條件下,β- 葡聚糖酶酶活顯著提高。這表明適宜的溶氧水平能夠?yàn)槊傅漠a(chǎn)生提供良好的環(huán)境,促進(jìn)酶的合成1。高溶氧水平可能有助于提供足夠的氧氣,滿足細(xì)胞代謝和酶合成的需求。細(xì)胞在代謝過程中需要氧氣參與各種生化反應(yīng),而酶的合成也依賴于細(xì)胞的正常代謝活動(dòng)。當(dāng)溶氧水平過低時(shí),細(xì)胞可能會(huì)受到氧氣限制,導(dǎo)致代謝活動(dòng)減緩,從而影響酶的合成效率。極譜法溶氧電極還具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn),能夠滿足連續(xù)監(jiān)測(cè)的需求。
溶氧電極的工作原理:溶氧電極作為測(cè)定液體中溶解氧濃度的關(guān)鍵裝置,其工作原理基于氧分子在金屬表面的氧化還原反應(yīng)。當(dāng)下常見的覆膜氧電極,陰極多采用銀、鉑等貴金屬,陽極則是錫、鉛等活潑金屬,以醋酸緩沖液作為電解質(zhì)。測(cè)量時(shí),液體中的氧透過半透膜抵達(dá)陰極,促使兩極間產(chǎn)生電子流動(dòng),進(jìn)而形成電流。氧濃度與電流強(qiáng)度呈正相關(guān),如此一來,溶氧濃度便轉(zhuǎn)化為電訊號(hào),經(jīng)放大處理后,可在顯示儀或記錄儀上直觀呈現(xiàn)。這種將化學(xué)過程轉(zhuǎn)化為電信號(hào)測(cè)量的方式,為準(zhǔn)確掌握液體溶氧情況提供了有效途徑。干擾氣體(如 H2S/CO2)可能穿透膜影響測(cè)量,需選擇抗干擾膜材料。成都高溫滅菌溶解氧電極
國際認(rèn)證機(jī)構(gòu)(如 SGS)提供溶氧電極的合規(guī)性測(cè)試服務(wù)。污水處理用溶氧電極采購
市政污水處理過程離不開溶氧電極的協(xié)助。在活性污泥法處理污水時(shí),曝氣池中溶解氧的濃度直接影響微生物的活性和污水處理效果。溶氧電極可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曝氣池中溶解氧含量,污水處理廠工作人員根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),調(diào)整曝氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),如曝氣時(shí)間、曝氣量等,確保微生物在比較好溶氧環(huán)境下分解污水中的有機(jī)物,提高污水處理效率,降低處理成本,終實(shí)現(xiàn)污水的達(dá)標(biāo)排放 ,保護(hù)城市水環(huán)境。河流湖泊等自然水體的生態(tài)平衡與溶解氧密切相關(guān),溶氧電極可用于長期監(jiān)測(cè)其溶解氧狀況。通過在河流、湖泊中設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn),安裝溶氧電極,能夠收集不同區(qū)域、不同時(shí)間的溶解氧數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)有助于研究人員了解水體的生態(tài)健康狀況,分析水體受污染程度以及自凈能力的變化。例如,當(dāng)某一區(qū)域的溶解氧濃度持續(xù)下降,可能意味著該區(qū)域存在污染源,需進(jìn)一步排查整治,以維護(hù)河流湖泊的生態(tài)穩(wěn)定 。污水處理用溶氧電極采購