溶氧電極——溶氧對生物發酵產類胡蘿卜素的影響及調控，溶解氧（DissolvedOxygen,DO）是生物發酵過程中影響類胡蘿卜素合成的關鍵因素之一，其濃度和調控直接影響微生物的代謝途徑、細胞生長及次級代謝產物的積累。以下是溶解氧對類胡蘿卜素發酵的影響及調控策略的詳細分析：溶解氧對類胡蘿卜素合成的影響，1.直接代謝調控：（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化酶）。（2）氧化應激響應：適度氧脅迫可促進抗氧化防御機制，促進類胡蘿卜素（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會抑制細胞生長。2.能量與還原力平衡：（1）高DO促進TCA循環和氧化磷酸化，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鍵輔因子）（2）但過高的DO可能導致碳源過度消耗于菌體生長，而非產物合成。3、關鍵酶活性，（1）限氧條件下，MVA途徑（甲羥戊酸途徑）關鍵酶（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。（2）如三孢布拉霉中，DO>30%飽和度時胡蘿卜素合成酶基因。 長期閑置的溶氧電極需定期活化，避免電極表面鈍化。江蘇生物發酵用溶氧電極訂購

溶氧電極（溶氧水平對生物發酵產酶效率影響）：溶氧水平還可能影響發酵過程中的其他因素，進而間接影響產酶效率。例如，在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的過程中，分階段供氧控制策略能夠提高生物絮凝劑的產量，縮短發酵周期，實現高細胞生長速率和高產物產率的統一。這說明溶氧水平的合理控制可以優化發酵過程，提高細胞生長速率，從而為酶的合成提供更多的物質基礎。細胞生長速率的提高意味著更多的細胞參與代謝活動，可能會增加酶的合成量。此外，溶氧水平還可能影響發酵液的 pH 值、營養物質的分布等因素，這些因素也可能對產酶效率產生影響。江蘇生物發酵用溶氧電極訂購高海拔地區使用溶氧電極需修正大氣壓力對氧分壓的影響。

在使用溶氧電極的過程中，可能會出現各種故障，如電極響應時間過長、測量結果不準確等。對于這些故障，需要進行及時的診斷和排除。故障診斷的方法包括檢查電極的連接是否良好、電極是否損壞、電極膜是否過期等。根據故障診斷的結果，可以采取相應的措施進行排除，如重新連接電極、更換電極、更換電極膜等。以某發酵罐廠為例，該廠在生產過程中使用了溶氧電極對發酵過程進行實時監測。通過對溶氧電極數據的分析，發現發酵過程中的溶氧水平存在波動。經過進一步的調查和分析，發現是由于通氣量不穩定導致的。該廠采取了相應的措施，如調整通氣量控制系統、增加備用通氣設備等，有效地解決了溶氧水平波動的問題，提高了發酵產物的產量和質量。

除了測量溶氧水平外，溶氧電極還可以與其他傳感器相結合，實現對發酵過程的多參數監測。例如，可以將溶氧電極與 pH 電極、溫度傳感器、壓力傳感器等相結合，實現對發酵過程中的多個參數的同時監測。通過多參數監測，可以更加完整的了解發酵過程的運行情況，為優化發酵條件提供更加豐富的數據支持。在發酵罐廠中，溶氧電極可以作為質量控制的重要手段之一。通過對溶氧電極測量得到的數據進行分析，可以判斷發酵過程是否正常，發酵產物的質量是否符合要求。如果發現異常情況，可以及時采取相應的措施進行調整，確保發酵產物的質量穩定。在發酵罐廠中，溶氧電極還可以用于環保監測。例如，可以通過監測發酵過程中的溶氧水平，判斷發酵過程是否對環境造成污染。如果發現溶氧水平過低，可能意味著發酵過程中產生了過多的有機物，對環境造成了污染。此時，可以采取相應的措施進行處理，如增加通氣量、提高攪拌速度等，以降低有機物的含量，減少對環境的污染。電解液中出現渾濁或沉淀，說明陽極氧化產物積累，需徹底清洗電極。

溶氧電極與工業發酵過程結合的益處：1、優化發酵過程在工業發酵過程中，光學溶氧電極相對于傳統極譜氧電極具有精度高、漂移小、響應快等優點，同時配套的軟件具有數字化管理功能。結合溶氧電極可以監測發酵液中的氧含量，對菌體生長和產物形成進行優化。例如，在青霉素發酵過程中，培養液中的溶解氧濃度 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，嚴重時會產生不可逆的抑制菌體生長和產物合成異常現象。2、監測發酵過程，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 發酵過程中的應用對青霉素發酵過程起著重要的指導意義。通過溶氧電極可以實時監測發酵過程中的溶解氧濃度，從而調整發酵條件，提高發酵效率和產品質量。綜上所述，溶氧電極與其他技術手段結合在微生物研究中具有重要作用，可以提高產電性能、研究微生物群落、優化發酵過程和監測發酵過程等。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。溶解氧電極通常采用極譜法或光學法原理，能夠適應不同發酵體系的測量需求。蘇州極譜法溶氧電極

溶氧電極無信號輸出時，檢查電源線連接、電解液是否干涸或膜是否破損。江蘇生物發酵用溶氧電極訂購

雖然溶氧電極的價格相對較高，但是它在發酵罐廠中的應用可以帶來大量的成本效益。通過實時監測溶氧水平，優化發酵條件，可以提高發酵產物的產量和質量，降低生產成本。此外，溶氧電極還可以減少能源消耗、降低維護成本等，進一步提高了成本效益。隨著發酵技術的不斷發展，溶氧電極在發酵罐廠中的應用前景將越來越廣闊。未來，溶氧電極將更加智能化、高精度、高穩定性，為發酵過程的優化提供更加精確的數據支持。同時，溶氧電極還將與其他傳感器和自動化控制系統相結合，實現對發酵過程的多方面監測和自動控制，提高生產效率和產品質量。江蘇生物發酵用溶氧電極訂購