溶氧电极在化妆品生产过程中也能发挥作用。在一些化妆品的配方中,氧气的存在可能会影响产品的稳定性和保质期。例如,某些含有不饱和脂肪酸的化妆品原料,在有氧环境下容易发生氧化变质,导致产品颜色、气味和质地发生变化。溶氧电极可用于监测化妆品生产过程中的溶解氧浓度,通过控制生产环境的氧气含量,或在产品中添加抗氧化剂等方式,防止产品氧化变质,保证化妆品的质量和品质。溶氧电极的抗干扰能力是衡量其性能的重要指标之一。在实际应用环境中,往往存在各种干扰因素,如电磁干扰、化学物质干扰等。为提高抗干扰能力,溶氧电极在设计上采用了多种技术手段。例如,通过优化电极的电路结构,增加屏蔽层,减少电磁干扰对电极信号的影响;选择对干扰物质具有高选择性的透气膜和电解液,降低化学物质干扰的可能性。具备良好抗干扰能力的溶氧电极能够在复杂环境下稳定工作,提供准确可靠的测量结果。溶解氧电极的测量延迟需纳入控制算法,以避免发酵参数的过度调节振荡。浙江生物发酵用溶氧电极
在微生物工程和生物技术领域,溶氧电极能够提供准确的溶氧监测数据,溶氧电极能够实时、准确地监测发酵过程中的溶解氧浓度。在工业发酵过程中,光学溶氧电极相对于传统极谱氧电极具有精度高、漂移小、响应快等优点。例如,在青霉素发酵过程中,培养液中的溶解氧浓度对菌体的代谢过程及终端产物的生物合成起着决定性的作用。微基智慧科技的 VD-2021i-A系列 溶氧电极在青霉素 G 发酵过程中的应用,为发酵过程提供了重要的指导意义。当培养液中的溶解氧浓度高于菌体生长所需的临界值时,菌体的呼吸不受影响,青霉菌的各种代谢活动正常进行;而当溶解氧浓度低于临界值时,菌体的多种生化代谢会受到影响,严重时会产生不可逆的抑制菌体生长和产物合成异常现象江苏溶氧电极供应商荧光法溶氧电极的耐腐蚀性表现出色,这主要得益于其采用的高质量材料和设计。
淀粉液化芽孢杆菌、出芽短梗霉和短梗霉,在生物发酵产酶过程中对溶氧电极水平的具体需求和差异说明。1、淀粉液化芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)BS5582 在 IOL - 全自动发酵罐规模生产 β- 葡聚糖酶时,通过控制通气量、罐压和搅拌转速进行溶氧优化。在装液量 6L,接种量 6.67%,发酵温度 37℃的条件下,优化后通气量 9L/min,搅拌转速 600r/min,罐压 0.6MPa,β- 葡聚糖酶酶活在 44h 达到 511U/mL,比优化前提高了 122.76%。2、从自然界中分离筛选出的短梗霉菌株 ipe-3 和 ipe-5,经 2.7L 发酵罐发酵。研究发现,在 70%溶氧条件下,ipe-3 聚苹果酸产量为 10.027g/L,苹果酸产量为 5.70g/L,ipe-5 聚苹果酸产量为 03g/L,苹果酸产量较高为 57.24g/L。与 70%溶氧条件下发酵产量相比,在 10%溶氧条件下,ipe-3 聚苹果酸产量降低了 41.67%,苹果酸产量降低了 62.63%;ipe-5 不产聚苹果酸,苹果酸产量降低了 83.05%。得出溶氧降低导致菌体浓度及葡萄糖利用速率降低,从而造成短梗霉发酵产酸的产量降低。
在生物制药研发的动物实验阶段,溶氧电极发挥关键作用。实验动物在模拟疾病环境下,组织和的溶氧状态会发生变化。通过植入微型溶氧电极,科研人员可实时监测实验动物体内特定部位的溶氧水平,深入了解疾病发展过程中组织的氧代谢变化,为开发更有效的药物和方法提供数据支持,推动生物制药领域的创新发展。在海洋养殖网箱中,溶氧电极保障养殖生物的健康。海水的溶氧分布受潮汐、温度、浮游生物等多种因素影响,而养殖网箱内生物密度大,对溶氧需求高。溶氧电极安装在网箱内,实时监测溶氧。当溶氧不足时,自动增氧设备立即启动;当溶氧过高时,调整水流交换速度。通过精细的溶氧调控,降低养殖生物的应激反应,减少病害发生,提高养殖产量和质量。在实验室小试阶段,溶解氧电极的数据可为放大生产提供关键的工艺转移依据。
溶氧电极在航空航天领域也有潜在应用。在航天器的生命保障系统中,需要精确控制舱内空气中的氧气含量,以保证宇航员的生命安全和健康。溶氧电极可用于监测舱内空气的溶解氧浓度,当浓度发生异常变化时,系统能够及时采取措施,如调节空气循环系统、补充氧气等,维持舱内空气环境的稳定。此外,在航天飞行器的推进剂储存和输送过程中,对液体推进剂中的溶解氧含量也有严格要求,溶氧电极可用于监测推进剂中的溶解氧,确保推进剂的质量和性能。荧光法溶氧电极通过荧光技术测量水体中的溶解氧含量,其测量精度通常非常高,满足高精度要求的应用场景。北京微生物培养用溶氧电极
溶解氧电极的测量结果可能受到发酵液粘度、气泡或固体颗粒的影响,需注意校正。浙江生物发酵用溶氧电极
1、大肠杆菌对溶氧的需求,大肠杆菌是一种兼性厌氧菌,在有氧条件下可通过有氧呼吸高效代谢。在高密度发酵过程中,充足的氧气供应至关重要,通常需要将溶解氧(DO)水平维持在20%-30%。若DO低于此范围,菌体可能转向厌氧代谢,通过“Crabtree效应”积累乙酸,进而抑制蛋白质合成和菌体生长,影响发酵效率。2、DO-STAT控制策略,DO-STAT(溶氧关联补料控制)是一种基于实时溶氧反馈的智能补料技术,通过动态调节补料速率使耗氧与供氧达到平衡。该技术广泛应用于工业微生物发酵领域,尤其在大肠杆菌和酵母菌的高密度培养中表现优异,是重组蛋白、疫苗及酶制剂生产的关键工艺之一。溶氧水平的精细控制直接决定了菌体生长速率和产物合成效率。3、溶氧监测,目前发酵过程中的溶氧在线监测主要依赖两类传感器,极谱型溶氧电极:传统电化学传感器,响应快,需定期维护。光学溶氧传感器:基于荧光淬灭原理,稳定性高,维护需求低。4、溶氧分段控制根据发酵阶段动态调整DO水平,可大幅度提升产物产量,生长期:维持DO20%-30%,配合高搅拌速率(500-800rpm),促进菌体快速增殖。诱导期:降低DO至10%-20%,减少乙酸积累,同时促进外源蛋白表达(如IPTG诱导系统)。 浙江生物发酵用溶氧电极
在大规模生物发酵生产中,改善溶氧电极水平均匀性对于提高发酵效率和产品质量至关重要,以下是采用气体扩散系统和生物降解活性剂这一方法的讲解说明。在曝气灌溉中,采用变压分离制氧技术-氧气扩散系统-空气注射技术耦合系统,可以有效分析NaCl介质及生物降解活性剂对纯氧曝气灌溉水氧传输特性的影响。其中,生物降解活性剂BS1000的添加促进氧传质过程的发生,提高了曝气水中的溶氧饱和度。当BS1000质量浓度在2mg/L及以上时,NaCl介质对氧总传质系数的增幅明显,而NaCl介质对曝气水中的溶氧饱和度起到抑制作用。各组合条件下,曝气滴灌中流量均匀系数均在95%以上,溶氧均匀系数均在97%以上。添加活性剂BS...