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(shí)，對(duì)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(shí)，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(dòng)力。然而，過高的溶氧水平也可能對(duì)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(shí)，微生物的生長和代謝會(huì)發(fā)生明顯變化。對(duì)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(duì)于好氧微生物，低溶氧會(huì)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(huì)影響其產(chǎn)電性能。當(dāng)溶氧電極測值較低時(shí)，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。電極極化不足時(shí)，溶氧電極響應(yīng)變慢，需提前接通電源預(yù)熱。山東熒光淬滅溶氧電極

不同類型的溶氧電極各有特點(diǎn)。原電池型溶氧電極無需外加電壓，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)簡單，在一些對(duì)精度要求不是極高、電源獲取不便的場景中有一定應(yīng)用。而極譜型溶氧電極需要外加 0.6 - 0.8V 的極化電壓，它具有更高的測量精度和靈敏度，能夠更地測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)有限公司山東熒光淬滅溶氧電極空氣校準(zhǔn)中，溶氧電極在 20.9% 氧濃度（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）下標(biāo)定滿量程。

溶氧電極（溶氧水平對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響）：溶氧水平的控制還可以與其他發(fā)酵參數(shù)的控制相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)更好的產(chǎn)酶效果。例如，可以將溶氧水平的控制與 pH 值的控制、營養(yǎng)物質(zhì)的添加等相結(jié)合，共同優(yōu)化發(fā)酵過程。這樣可以提高微生物的生長和代謝效率，從而提高產(chǎn)酶效率。同時(shí)，還可以采用多階段發(fā)酵等策略，在不同的發(fā)酵階段采用不同的溶氧水平控制策略，以滿足微生物在不同階段的需求。在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中，溶氧水平的影響可能不單單局限于酶的合成階段，還可能影響酶的分泌和穩(wěn)定性。適宜的溶氧水平可能有助于提高酶的分泌效率，使酶能夠更好地釋放到發(fā)酵液中。同時(shí)，溶氧水平還可能影響酶的穩(wěn)定性，過高或過低的溶氧水平可能會(huì)導(dǎo)致酶的失活或降解。因此，在考慮溶氧水平對(duì)產(chǎn)酶效率的影響時(shí)，還需要考慮它對(duì)酶的分泌和穩(wěn)定性的影響。

溶氧電極的結(jié)構(gòu)組成決定了其性能與應(yīng)用范圍。它一般由陰極、陽極、電解質(zhì)和塑料薄膜構(gòu)成。陰極作為反應(yīng)的關(guān)鍵部位，對(duì)材料要求苛刻，像白金或銀的純度需達(dá) 99.999% 以上，且極譜型電極的陰極表面做得很小，直徑通常在 1 - 50μm 范圍，以形成微小的還原電流，這也意味著需要專門的電子放大裝置輔極多做成圓筒狀，表面積比陰極大數(shù)十倍，材料同樣要求高純度。電解質(zhì)常見的有 KOH、KCl、醋酸鉛等，用于維持電極內(nèi)部的電荷平衡。塑料薄膜如聚四氟乙烯（F4）或其共聚體，需具備耐高溫（＞200℃）、透氣性能好的特點(diǎn)，且膜的厚度有講究，一般在 0.01 - 0.05mm，膜對(duì)氧的高透性和對(duì) CO? 的低透性對(duì)電極響應(yīng)極為重要 。溶氧電極使用前需進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)（空氣校準(zhǔn)和零點(diǎn)校準(zhǔn)）以確保精度。

溶解氧電極的工作原理及技術(shù)發(fā)展

溶解氧電極作為生物發(fā)酵過程中關(guān)鍵的在線監(jiān)測設(shè)備，其工作原理主要基于電化學(xué)檢測方法。

目前市場上主流的溶解氧電極可分為極譜式和原電池式兩種類型。極譜式電極采用三電極系統(tǒng)，包括工作電極（通常為金或鉑）、對(duì)電極和參比電極，在工作電極表面施加穩(wěn)定的極化電壓（通常為-0.6至-0.8V），溶解氧透過選擇性透氣膜后在電極表面發(fā)生還原反應(yīng)，產(chǎn)生的電流信號(hào)與溶解氧濃度成正比。

近年來，溶解氧傳感技術(shù)取得了進(jìn)展。傳統(tǒng)電化學(xué)電極逐漸被基于熒光猝滅原理的光學(xué)傳感器所補(bǔ)充。光學(xué)傳感器利用特定熒光物質(zhì)在氧分子作用下的熒光壽命變化來測定溶解氧濃度，具有無需極化、不受流速影響、維護(hù)簡單等優(yōu)勢。

在發(fā)酵應(yīng)用中，溶解氧電極面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)包括：高溫滅菌（121℃、30分鐘）條件下的穩(wěn)定性、長期運(yùn)行的漂移控制、抗培養(yǎng)基污染能力等?，F(xiàn)代電極采用特殊的膜材料（如PTFE復(fù)合膜）和固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，使使用壽命延長至12-18個(gè)月。某大型氨基酸生產(chǎn)企業(yè)的對(duì)比數(shù)據(jù)顯示，采用新型電極后，校準(zhǔn)周期從3天延長至2周，年維護(hù)成本降低40%。 水產(chǎn)養(yǎng)殖中，溶氧電極幫助養(yǎng)殖戶及時(shí)調(diào)節(jié)增氧設(shè)備，防止魚類缺氧。江蘇污水處理用溶解氧電極報(bào)價(jià)

溶氧電極存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)保持濕潤，避免電解液干涸損壞電極結(jié)構(gòu)。山東熒光淬滅溶氧電極

溶氧電極與工業(yè)發(fā)酵過程結(jié)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(xué)溶氧電極相對(duì)于傳統(tǒng)極譜氧電極具有精度高、漂移小、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)配套的軟件具有數(shù)字化管理功能。結(jié)合溶氧電極可以監(jiān)測發(fā)酵液中的氧含量，對(duì)菌體生長和產(chǎn)物形成進(jìn)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(shí)，菌體的呼吸不受影響，青霉菌的各種代謝活動(dòng)不受干擾；如果培養(yǎng)液中的 CL 低于菌體的 C 長臨時(shí)，菌體的多種生化代謝就要受到影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生不可逆的抑制菌體生長和產(chǎn)物合成異常現(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(yīng)用對(duì)青霉素發(fā)酵過程起著重要的指導(dǎo)意義。通過溶氧電極可以實(shí)時(shí)監(jiān)測發(fā)酵過程中的溶解氧濃度，從而調(diào)整發(fā)酵條件，提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質(zhì)量。綜上所述，溶氧電極與其他技術(shù)手段結(jié)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(rèn)識(shí)和更有效的方法。山東熒光淬滅溶氧電極