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(hù)成本；而溶解氧過低，又可能導(dǎo)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(dāng)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(bǔ)水方式，維持循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)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(dǎo)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(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(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，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(yán)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(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(rèn)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(dǎo)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(jìn)行溶氧優(yōu)化。優(yōu)化后β-葡聚糖酶酶活在44h達(dá)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(dǎo)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(xué)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(jìn)展。傳統(tǒng)電化學(xué)電極逐漸被基于熒光猝滅原理的光學(xué)傳感器所補(bǔ)充。光學(xué)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(hù)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(yùn)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(fù)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(zhǔn)周期從3天延長至2周，年維護(hù)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(hù)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(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，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(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(biāo)搭載溶氧電極，實時傳輸深?；蚪Ｑ鯘舛葦?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(hù)、工業(yè)控制、生命科學(xué)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(dá)1.5g/L。（2）雨生紅球藻（Haematococcuspluvialis）低氧DO<10%誘導(dǎo)蝦青素積累，但需結(jié)合高光強(qiáng)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(xué)：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(jì)性，但需結(jié)合菌種特性、工藝參數(shù)及成本進(jìn)行綜合優(yōu)化。南京高精度溶氧電極