不同發(fā)酵罐規(guī)模下的應(yīng)用差異，在中試規(guī)模（20和250升）及生產(chǎn)規(guī)模（15000升）的novobiocin發(fā)酵中，對(duì)溶氧的測(cè)量發(fā)現(xiàn)，在中試罐中，當(dāng)渦輪攪拌器的直徑與罐直徑之比（D/T）為0.40時(shí)，整體混合不完全，而當(dāng)D/T=0.69時(shí)，混合較為均勻。這表明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中，攪拌器的設(shè)計(jì)會(huì)影響溶氧的分布和測(cè)量。在生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐中，對(duì)三種不同尺寸的攪拌器（D/T分別為0.28、0.33和0.43）進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)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(xì)胞之間存在阻力。這說(shuō)明在不同規(guī)模的發(fā)酵罐中，溶氧電極的應(yīng)用需要考慮攪拌器的設(shè)計(jì)以及液體與細(xì)胞之間的阻力差異，以確保準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)溶氧水平并優(yōu)化發(fā)酵過(guò)程。極譜式溶氧電極的線性范圍通常為 0-20 mg/L，適用于高精度測(cè)量。江蘇光學(xué)法溶解氧電極供應(yīng)商

溶氧電極——溶氧對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素調(diào)控，調(diào)控策略：1.物理調(diào)控法，（1）通氣與攪拌：a.提高通氣量（0.5-2.0vvm）和攪拌速率（200-800rpm）以增強(qiáng)氧傳遞速率（OTR）但需避免剪切力損傷細(xì)胞。b.分段控制：生長(zhǎng)初期高DO（40-60%飽和度）促進(jìn)生物量；產(chǎn)素期適當(dāng)降低DO20-30%以誘導(dǎo)次級(jí)代謝。（2）壓力調(diào)控：微正壓（0.05-0.1MPa）可增加氧溶解度，但可能抑制某些菌株代謝。2.工藝優(yōu)化，（1）補(bǔ)料策略：通過(guò)補(bǔ)加碳源（如葡萄糖）與DO耦合控制，避免Crabtree效應(yīng)（過(guò)量糖抑制有氧代謝）。（2）發(fā)酵模式：采用兩階段發(fā)酵（先高DO促生長(zhǎng)，后低氧促產(chǎn)物）或微氧發(fā)酵（如蝦青素生產(chǎn)）。3.化學(xué)調(diào)控，氧載體添加：a.正十二烷、全氟化碳等可提高氧傳遞效率，但需考慮生物相容性和成本。b.過(guò)氧化氫酶（CAT）抑制劑可適度增加胞內(nèi)ROS,刺激類胡蘿卜素合成。4.菌種改造，（1）強(qiáng)化氧響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子（如SREBP、Hap1）或引入血紅蛋白基因（如VitreoscillaHb）以提升低氧耐受性。（2）改造MVA途徑或異源表達(dá)類胡蘿卜素合成基因簇（如crt基因）。江蘇高溫滅菌溶氧電極低溫環(huán)境下溶氧電極響應(yīng)變慢，可通過(guò)加熱裝置維持恒溫測(cè)量。

溶氧電極在化妝品生產(chǎn)過(guò)程中也能發(fā)揮作用。在一些化妝品的配方中，氧氣的存在可能會(huì)影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性和保質(zhì)期。例如，某些含有不飽和脂肪酸的化妝品原料，在有氧環(huán)境下容易發(fā)生氧化變質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)品顏色、氣味和質(zhì)地發(fā)生變化。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)化妝品生產(chǎn)過(guò)程中的溶解氧濃度，通過(guò)控制生產(chǎn)環(huán)境的氧氣含量，或在產(chǎn)品中添加抗氧化劑等方式，防止產(chǎn)品氧化變質(zhì)，保證化妝品的質(zhì)量和品質(zhì)。溶氧電極的抗干擾能力是衡量其性能的重要指標(biāo)之一。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，往往存在各種干擾因素，如電磁干擾、化學(xué)物質(zhì)干擾等。為提高抗干擾能力，溶氧電極在設(shè)計(jì)上采用了多種技術(shù)手段。例如，通過(guò)優(yōu)化電極的電路結(jié)構(gòu)，增加屏蔽層，減少電磁干擾對(duì)電極信號(hào)的影響；選擇對(duì)干擾物質(zhì)具有高選擇性的透氣膜和電解液，降低化學(xué)物質(zhì)干擾的可能性。具備良好抗干擾能力的溶氧電極能夠在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作，提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)量結(jié)果。

隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，溶氧電極在發(fā)酵罐廠中的自動(dòng)化控制應(yīng)用也越來(lái)越多。通過(guò)將溶氧電極與自動(dòng)化控制系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的自動(dòng)控制，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以根據(jù)溶氧電極測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整通氣量、攪拌速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的精確控制。在現(xiàn)代發(fā)酵罐廠中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)得到了大量的應(yīng)用。通過(guò)將溶氧電極與遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高生產(chǎn)管理的效率和便利性。例如，管理人員可以通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)查看溶氧電極測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，了解發(fā)酵過(guò)程的運(yùn)行情況，并及時(shí)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。環(huán)保行業(yè)使用的溶氧電極需滿足 HJ 506-2009《水質(zhì)溶解氧的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)。

如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率？在線生長(zhǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制JunfeiQiao等人在2022年提出了在線生長(zhǎng)管道遞歸小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（OG-PRWNN）控制方法，以提高廢水處理過(guò)程中溶解氧濃度的控制精度。該方法首先設(shè)計(jì)了在線生長(zhǎng)機(jī)制，通過(guò)測(cè)量控制性能來(lái)調(diào)整控制器的模塊數(shù)量，從而自動(dòng)確定控制器的結(jié)構(gòu)以滿足不同的運(yùn)行條件。其次，設(shè)計(jì)了結(jié)合自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的參數(shù)在線算法來(lái)訓(xùn)練OG-PRWNN，以滿足控制要求。通過(guò)Lyapunov穩(wěn)定性定理分析了OG-PRWNN控制器的穩(wěn)定性，并通過(guò)廢水處理過(guò)程的基準(zhǔn)仿真模型驗(yàn)證了控制器的性能。這種先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以為產(chǎn)酶過(guò)程中溶氧水平的精確控制提供借鑒，通過(guò)不斷調(diào)整控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧的精確控制，提高產(chǎn)酶效率。綜上所述，結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)如模型參考自適應(yīng)控制、分階段供氧控制策略、脈沖電場(chǎng)技術(shù)和在線生長(zhǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧水平的精確控制，從而提高產(chǎn)酶效率。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的產(chǎn)酶系統(tǒng)和生產(chǎn)要求，選擇合適的控制技術(shù)或組合多種技術(shù)，以達(dá)到優(yōu)異的控制效果和產(chǎn)酶效率。在固態(tài)發(fā)酵中，溶解氧電極需特殊設(shè)計(jì)以適應(yīng)多孔介質(zhì)中的氣體擴(kuò)散特性。江蘇光學(xué)法溶解氧電極供應(yīng)商

無(wú)人機(jī)搭載溶氧電極，實(shí)現(xiàn)大面積水體的高效網(wǎng)格化監(jiān)測(cè)。江蘇光學(xué)法溶解氧電極供應(yīng)商

不同類型的溶氧電極各有特點(diǎn)。原電池型溶氧電極無(wú)需外加電壓，其工作原理基于電極自身材料的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流，從而反映溶解氧濃度。這種電極結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，在一些對(duì)精度要求不是極高、電源獲取不便的場(chǎng)景中有一定應(yīng)用。而極譜型溶氧電極需要外加 0.6 - 0.8V 的極化電壓，它具有更高的測(cè)量精度和靈敏度，能夠更地測(cè)量溶液中的溶解氧濃度，因此在實(shí)驗(yàn)室研究、工業(yè)生產(chǎn)中對(duì)溶氧監(jiān)測(cè)要求較高的環(huán)節(jié)應(yīng)用更為廣 。微基智慧科技(江蘇)有限公司江蘇光學(xué)法溶解氧電極供應(yīng)商