溶氧電極與工業(yè)發(fā)酵過程結合的益處: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、響應快等優(yōu)點,同時配套的軟件具有數(shù)字化管理功能。結合溶氧電極可以監(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)酵過程中的應用對青霉素發(fā)酵過程起著重要的指導意義。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,從而調整發(fā)酵條件,提高發(fā)酵效率和產(chǎn)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(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識和更有效的方法。通過溶解氧電極的連續(xù)監(jiān)測,可以建立發(fā)酵過程的動力學模型,預測產(chǎn)物積累趨勢。污水處理用溶氧電極采購
溶氧電極——溶氧對生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素的影響及調控,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(chǎn)物的積累。以下是溶解氧對類胡蘿卜素發(fā)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(huán)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(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(chǎn)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。 江蘇生物合成學用溶解氧電極供應極譜法溶氧電極在測量過程中,其主要工作原理是基于電化學極譜技術來測定水中溶解氧的含量。
溶氧電極的工作原理基于復雜而精妙的電化學過程。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,負責接受電子。當溶液中的氧氣透過覆蓋在電極頭部的透氣膜,進入電解液后,便與陰極和陽極構成完整回路,進而產(chǎn)生電流。根據(jù)法拉第定律,此電流與氧分壓呈正比關系,即 I = k?PO? 。憑借這一特性,溶氧電極能夠將溶液中溶解氧的濃度轉化為可測量的電信號 ,為后續(xù)的分析和監(jiān)測提供基礎。
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、罐壓和攪拌轉速進行溶氧優(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為酶的產(chǎn)生提供良好的環(huán)境,促進酶的合成1。高溶氧水平可能有助于提供足夠的氧氣,滿足細胞代謝和酶合成的需求。細胞在代謝過程中需要氧氣參與各種生化反應,而酶的合成也依賴于細胞的正常代謝活動。當溶氧水平過低時,細胞可能會受到氧氣限制,導致代謝活動減緩,從而影響酶的合成效率。極譜法溶氧電極還具有測量精度高、穩(wěn)定性好的特點,能夠滿足連續(xù)監(jiān)測的需求。
溶氧電極的工作原理:溶氧電極作為測定液體中溶解氧濃度的關鍵裝置,其工作原理基于氧分子在金屬表面的氧化還原反應。當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。測量時,液體中的氧透過半透膜抵達陰極,促使兩極間產(chǎn)生電子流動,進而形成電流。氧濃度與電流強度呈正相關,如此一來,溶氧濃度便轉化為電訊號,經(jīng)放大處理后,可在顯示儀或記錄儀上直觀呈現(xiàn)。這種將化學過程轉化為電信號測量的方式,為準確掌握液體溶氧情況提供了有效途徑。干擾氣體(如 H2S/CO2)可能穿透膜影響測量,需選擇抗干擾膜材料。成都高溫滅菌溶解氧電極
國際認證機構(如 SGS)提供溶氧電極的合規(guī)性測試服務。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,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。溶氧電極可實時監(jiān)測曝氣池中溶解氧含量,污水處理廠工作人員根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),調整曝氣設備的運行參數(shù),如曝氣時間、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物,提高污水處理效率,降低處理成本,終實現(xiàn)污水的達標排放 ,保護城市水環(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,溶氧電極可用于長期監(jiān)測其溶解氧狀況。通過在河流、湖泊中設置多個監(jiān)測點,安裝溶氧電極,能夠收集不同區(qū)域、不同時間的溶解氧數(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,需進一步排查整治,以維護河流湖泊的生態(tài)穩(wěn)定 。污水處理用溶氧電極采購