溶氧電極的校準(zhǔn)工作至關(guān)重要，直接關(guān)系到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。以光學(xué)溶氧電極校準(zhǔn)為例，首先需在儀表室給電極通電，穩(wěn)定 10 分鐘，使其達(dá)到工作狀態(tài)。接著通過手操器或者電腦 ArcAir 軟件平臺(tái)連接電極（需配備無線發(fā)射頭和無線 USB 轉(zhuǎn)接頭等設(shè)備）。然后用軟件修改補(bǔ)償壓力值為 1013mbar，等待電極在空氣中的測(cè)量值基本穩(wěn)定。之后選擇校準(zhǔn)功能，對(duì)電極實(shí)施校準(zhǔn)，校準(zhǔn)值設(shè)為 100% Sat.。由于空氣是穩(wěn)定介質(zhì)，正常情況下校準(zhǔn)過程應(yīng)順利通過。若未通過，則需檢查電極狀態(tài)和報(bào)警信息，進(jìn)行相應(yīng)處理 ，確保電極測(cè)量精細(xì)。碳中和目標(biāo)下，溶氧電極在碳捕集與封存（CCUS）領(lǐng)域的應(yīng)用亟待拓展。山東高壽命溶氧電極

發(fā)酵系統(tǒng)中溶解氧電極的選型與安裝規(guī)范

選擇合適的溶解氧電極需要考慮多個(gè)因素：發(fā)酵規(guī)模（實(shí)驗(yàn)室、中試或生產(chǎn)）、滅菌方式（在位滅菌或離位滅菌）、培養(yǎng)基特性（粘度、固體含量）等。對(duì)于大型發(fā)酵罐（>50m3），通常選用帶溫度補(bǔ)償?shù)墓I(yè)級(jí)電極，如梅特勒-托利多InPro6860i系列，其防護(hù)等級(jí)可達(dá)IP68，耐受壓力至6bar。

安裝位置對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性有重要影響。電極應(yīng)安裝在發(fā)酵罐的適當(dāng)高度（通常位于液面下1/3至1/2處），避開攪拌槳直接作用區(qū)域和氣泡聚集區(qū)。推薦安裝角度為15-30度傾斜，這有利于氣泡的及時(shí)排除。

在某疫苗生產(chǎn)企業(yè)，通過優(yōu)化電極安裝位置，使溶解氧測(cè)量波動(dòng)幅度從±5%降低到±1.5%。校準(zhǔn)程序必須嚴(yán)格執(zhí)行。兩點(diǎn)校準(zhǔn)法（零點(diǎn)用無氧亞硫酸鈉溶液，滿度用空氣飽和水）是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。值得注意的是，高溫校準(zhǔn)（與發(fā)酵溫度一致）可消除溫度差異帶來的誤差。某氨基酸生產(chǎn)廠的數(shù)據(jù)顯示，采用60℃校準(zhǔn)后，測(cè)量系統(tǒng)誤差從2.3%降至0.8%。 河北溶氧電極采購?fù)ㄟ^溶解氧電極的連續(xù)監(jiān)測(cè)，可以建立發(fā)酵過程的動(dòng)力學(xué)模型，預(yù)測(cè)產(chǎn)物積累趨勢(shì)。

溶氧電極——溶氧對(duì)生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素影響案列：1、典型案例?紅酵母（Rhodotorulaglutinis）DO維持在30%時(shí)，β-胡蘿卜素產(chǎn)量較10%DO提高2-3倍。（1）三孢布拉霉（Blakesleatrispora）兩階段控制：0-24hDO=50%24-120hDO=20%β-胡蘿卜素產(chǎn)量達(dá)1.5g/L。（2）雨生紅球藻（Haematococcuspluvialis）低氧DO<10%誘導(dǎo)蝦青素積累，但需結(jié)合高光強(qiáng)脅迫。二、挑戰(zhàn)與未來方向：（1）動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)：在線DO傳感器與代謝通量分析結(jié)合，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)控。（2）合成生物學(xué)：構(gòu)建氧不敏感菌株或人工?氧響應(yīng)途徑。（3）節(jié)能優(yōu)化：開發(fā)低能耗曝氣系統(tǒng)（如微氣泡曝氣）通過調(diào)控溶解氧，可提高類胡蘿卜素的發(fā)酵產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)性，但需結(jié)合菌種特性、工藝參數(shù)及成本進(jìn)行綜合優(yōu)化。

雙孢蘑菇、短小芽孢桿菌，在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對(duì)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(duì)菌體生長(zhǎng)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(shí)，研究了初始 pH、碳源和氮源、通氣、鹽和磷酸鹽對(duì)微生物生長(zhǎng)、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(shí)，較大微生物比生長(zhǎng)速率和果膠裂解酶活性分別為 0.0381（h?1）、14.05U/mL。同時(shí)，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(huì)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℃。數(shù)據(jù)波動(dòng)大時(shí)，排查是否存在電磁干擾、攪拌不均勻或氣泡干擾。

不同菌種發(fā)酵過程中的應(yīng)用差異：1、以雙孢蘑菇為實(shí)驗(yàn)菌種，采用5L自控式發(fā)酵罐培養(yǎng)研究，溶氧控制條件對(duì)雙孢菇發(fā)酵過程的影響。在此過程中，考察了發(fā)酵過程中菌體生物量、胞外多糖產(chǎn)量、相對(duì)溶氧、葡萄糖含量的變化。這表明在雙孢蘑菇發(fā)酵過程中，溶氧電極可以用于監(jiān)測(cè)這些關(guān)鍵參數(shù)的變化，從而優(yōu)化溶氧控制條件，提高菌體生物量和胞外多糖產(chǎn)量。2、對(duì)于淀粉液化芽孢桿菌BS5582在IOL-全自動(dòng)發(fā)酵罐規(guī)模生產(chǎn)β-葡聚糖酶的過程中，通過控制通氣量、罐壓和攪拌轉(zhuǎn)速進(jìn)行溶氧優(yōu)化。優(yōu)化后β-葡聚糖酶酶活在44h達(dá)到511U/mL，比優(yōu)化前提高了122.76%6。這說明在淀粉液化芽孢桿菌發(fā)酵過程中，溶氧電極可用于指導(dǎo)溶氧優(yōu)化，提高酶的產(chǎn)量。3、在短梗霉發(fā)酵過程中，將短梗霉菌株經(jīng)2.7L發(fā)酵罐發(fā)酵，研究溶氧對(duì)其發(fā)酵的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在70%溶氧條件下，不同短梗霉菌株的聚蘋果酸和蘋果酸產(chǎn)量有明顯差異，而在10%溶氧條件下，產(chǎn)量降低明顯。這表明在短梗霉發(fā)酵過程中，溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)溶氧對(duì)發(fā)酵產(chǎn)酸的影響，為優(yōu)化發(fā)酵條件提供依據(jù)。在微藻培養(yǎng)中，溶解氧電極不僅監(jiān)測(cè)呼吸耗氧，還反映光合作用的產(chǎn)氧動(dòng)態(tài)。河北溶解氧電極報(bào)價(jià)

無線溶氧電極通過藍(lán)牙 / Wi-Fi 傳輸數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控。山東高壽命溶氧電極

谷氨酸棒桿菌在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對(duì)溶氧電極水平的具體需求和差異說明。在 3L 發(fā)酵罐上系統(tǒng)研究溶氧水平對(duì)谷氨酸棒桿菌菌體生長(zhǎng)及新型生物絮凝劑 REA-11 合成的影響，提出生物絮凝劑 REA-11 合成的分階段供氧控制策略：發(fā)酵過程 0～16h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h?1，16h 后降低 kLa 為 40h?1 至發(fā)酵結(jié)束，整個(gè)發(fā)酵過程通氣量保持在 1L?L?1?min?1。采用該分階段供氧控制策略，生物絮凝劑產(chǎn)量達(dá)到 900mg?L?1，發(fā)酵周期縮短到 30h，比恒定 kLa 為 40h?1 條件下的 REA-11 產(chǎn)量（549mg?L?1）提高了 64%，產(chǎn)率提高了 45%，生產(chǎn)強(qiáng)度也比 kLa 恒定為 40h?1、100h?1 和 200h?1 的分批發(fā)酵過程分別提高了 81.2%、120% 和 420%，實(shí)現(xiàn)了高細(xì)胞生長(zhǎng)速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一。綜上所述，不同種類的微生物在生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程中對(duì)溶氧水平的需求差異較大。這些差異主要體現(xiàn)在不同的微生物對(duì)攪拌轉(zhuǎn)速、通氣量、溫度、pH 等因素的要求不同，且溶氧水平的變化會(huì)對(duì)菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物產(chǎn)量產(chǎn)生較大影響。因此，在生物發(fā)酵過程中，需要根據(jù)不同的微生物種類和發(fā)酵目的，優(yōu)化溶氧控制條件，以提高發(fā)酵效率和產(chǎn)物產(chǎn)量。山東高壽命溶氧電極