溶氧電極能夠準(zhǔn)確地測量發(fā)酵液中的溶氧水平。在微生物發(fā)酵過程中,適宜的溶氧水平是菌體生長和代謝的重要保障。當(dāng)溶氧電極測值顯示溶氧水平較高時,對于好氧微生物而言,充足的氧氣能夠促進(jìn)其呼吸作用,加速代謝過程。例如,在谷氨酸發(fā)酵中,較高的溶氧條件有利于谷氨酸脫氫酶的活性提高,從而促進(jìn)谷氨酸的生成積累。同時,高溶氧水平也有助于微生物合成更多的能量物質(zhì),如 ATP,為細(xì)胞的生長和繁殖提供動力。然而,過高的溶氧水平也可能對某些微生物產(chǎn)生氧化損傷,影響其正常生長和代謝。當(dāng)溶氧電極監(jiān)測到較低的溶氧水平時,微生物的生長和代謝會發(fā)生明顯變化。對于厭氧微生物或兼性厭氧微生物來說,低溶氧環(huán)境可能是其適宜的生長條件。但對于好氧微生物,低溶氧會限制其呼吸作用,導(dǎo)致能量供應(yīng)不足。例如,在微生物燃料電池中,陰極的溶氧水平會影響其產(chǎn)電性能。當(dāng)溶氧電極測值較低時,陰極的氧還原反應(yīng)受到抑制,從而降低了微生物燃料電池的輸出功率。此外,低溶氧水平還可能影響微生物的代謝途徑,促使其產(chǎn)生一些特殊的代謝產(chǎn)物以適應(yīng)環(huán)境。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。河北高精度溶解氧電極

如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率?脈沖電場技術(shù)劉振宇等人在2019年的研究中,采用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)脈沖電場工作參數(shù)(脈沖強(qiáng)度5-15kV/cm、脈沖持續(xù)時間10-100μs和脈沖數(shù)50-99)并對黑曲霉孢子懸液進(jìn)行處理和培養(yǎng)。結(jié)果表明脈沖強(qiáng)度很大程度影響菌絲干質(zhì)量和產(chǎn)糖化酶能力,當(dāng)脈沖強(qiáng)度為12.975kV/cm、脈沖寬度為54μs和脈沖數(shù)為66時,黑曲霉的菌絲干質(zhì)量和糖化酶活性分別為28.05mg和18.01U/mL,比對照提高了68.27%和14.71%。雖然該研究主要針對黑曲霉生長和糖化酶活性,但脈沖電場技術(shù)可能為其他產(chǎn)酶過程中溶氧水平的控制提供新的思路。例如,可以通過脈沖電場刺激微生物的代謝活動,從而提高對溶氧的利用效率,進(jìn)而提高產(chǎn)酶效率。河北溶解氧電極大概多少錢溶氧電極與 pH、溫度傳感器集成,構(gòu)建多參數(shù)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)。

溶氧電極(溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響是一個復(fù)雜的問題,需要綜合考慮多個因素。在實(shí)際生產(chǎn)中,需要根據(jù)具體的情況,通過實(shí)驗(yàn)和優(yōu)化,確定較好的溶氧水平控制策略。同時,還需要不斷探索新的技術(shù)和方法,提高溶氧水平的控制精度和效率,以滿足生物發(fā)酵產(chǎn)酶的需求??傊?,溶氧水平在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中起著重要的作用。通過合理控制溶氧水平,可以提高產(chǎn)酶效率,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。未來,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,我們對溶氧水平與生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率之間關(guān)系的認(rèn)識將更加深入,這將為生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供更加有力的支持。
雙孢蘑菇、短小芽孢桿菌,在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對溶氧電極水平的具體需求和差異說明。1、雙孢蘑菇(Agaricus bisporus MJ-0811)在發(fā)酵過程中,攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對菌體生長和胞外多糖分泌具有較大影響。研究表明,較佳的培養(yǎng)條件為溫度 25℃、攪拌轉(zhuǎn)速 160r/min、通氣量 0.9vvm。在此條件下,培養(yǎng) 5d,菌體生物量至高達(dá) 20.81g/L,胞外多糖產(chǎn)量峰值達(dá) 3.75g/L。2、短小芽孢桿菌在生產(chǎn)果膠裂解酶時,研究了初始 pH、碳源和氮源、通氣、鹽和磷酸鹽對微生物生長、果膠裂解酶活性和釋放總蛋白的影響。確定了比較好的果膠和硫酸銨濃度分別為 1%(w/v)和 0.05%(w/v),在 pH 為 8、溫度為 30℃、轉(zhuǎn)速為 150rpm 時,較大微生物比生長速率和果膠裂解酶活性分別為 0.0381(h?1)、14.05U/mL。同時,還確定了生物反應(yīng)器中的氧傳遞系數(shù)(kLa)和氧攝取速率。結(jié)果表明,增加空氣進(jìn)料速率會增加 kLa 值,短小芽孢桿菌主要產(chǎn)生堿性果膠裂解酶,且活性的較好 pH 和溫度分別為 10 和 40℃。校準(zhǔn)溶氧電極時需使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,確保標(biāo)定數(shù)據(jù)可靠。

以雙孢蘑菇為實(shí)驗(yàn)菌種的研究發(fā)現(xiàn),攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對菌體生長和胞外多糖分泌具有重要影響。在適宜的溶氧控制條件下,菌體生物量和胞外多糖產(chǎn)量提高。類似地,對于生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程,溶氧水平也會影響酶的產(chǎn)量,當(dāng)溶氧水平適宜時,細(xì)胞能夠正常進(jìn)行代謝活動,為酶的合成提供所需的物質(zhì)和能量。例如,在某些酶的合成過程中,需要特定的代謝途徑參與,而這些代謝途徑可能對氧氣有一定的需求。如果溶氧水平不足,可能會導(dǎo)致這些代謝途徑受阻,從而影響酶的合成。另一方面,過高的溶氧水平也可能對細(xì)胞產(chǎn)生不利影響,如產(chǎn)生氧化應(yīng)激等,進(jìn)而影響酶的合成效率。此時,我們就需要能夠很好測量溶氧值的工具——溶氧電極,微基智慧科技有著熒光法、極譜法溶氧電極可供選擇,適應(yīng)多種環(huán)境、能滿足多種現(xiàn)場選擇需求。通過溶解氧電極的數(shù)據(jù)反饋,可以動態(tài)調(diào)整攪拌速率或通氣量,確保發(fā)酵過程穩(wěn)定。江蘇熒光淬滅溶解氧電極供應(yīng)商
溶解氧電極的測量延遲需納入控制算法,以避免發(fā)酵參數(shù)的過度調(diào)節(jié)振蕩。河北高精度溶解氧電極
溶氧電極(溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):溶氧水平還可能影響發(fā)酵過程中的其他因素,進(jìn)而間接影響產(chǎn)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(chǎn)量,縮短發(fā)酵周期,實(shí)現(xiàn)高細(xì)胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一。這說明溶氧水平的合理控制可以優(yōu)化發(fā)酵過程,提高細(xì)胞生長速率,從而為酶的合成提供更多的物質(zhì)基礎(chǔ)。細(xì)胞生長速率的提高意味著更多的細(xì)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(fā)酵液的 pH 值、營養(yǎng)物質(zhì)的分布等因素,這些因素也可能對產(chǎn)酶效率產(chǎn)生影響。河北高精度溶解氧電極