發(fā)酵是食品、醫(yī)藥等許多行業(yè)的一個(gè)關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程,溶解氧又是微生物發(fā)酵過(guò)程中的一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù).對(duì)溶解氧的在線監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)采集是對(duì)整個(gè)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控和研究的必備手段,發(fā)酵過(guò)程的自動(dòng)控制必然要求對(duì)溶解氧進(jìn)行有效的在線控。

　　在工業(yè)生產(chǎn)耗氧發(fā)酵中，溶解氧水平會(huì)影響微生物生理代謝，從而影響微生物的生長(zhǎng)和產(chǎn)物的合成。據(jù)研究證實(shí)，過(guò)低溶解氧會(huì)對(duì)微生物的有氧呼吸過(guò)程產(chǎn)生抑制，副產(chǎn)物增多。過(guò)高的氧供給會(huì)直接將底物氧化而沒(méi)有產(chǎn)物表達(dá)，提高發(fā)酵成本。因此，在發(fā)酵過(guò)程監(jiān)測(cè)、優(yōu)化放大中，相關(guān)參數(shù)分析離不開(kāi)溶解氧數(shù)據(jù)?？刂坪线m的溶解氧，既能保證菌體的正常生長(zhǎng)，又能盡可能的降低攪拌及通氣成本。

　　日前大多數(shù)生物反應(yīng)器都采用通用儀表對(duì)溶解氧及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),在無(wú)特殊要求的生產(chǎn)場(chǎng)合通用儀表一般能滿足需要,但在對(duì)測(cè)量精度和抗干擾能力的要求較高時(shí),尤其是在需要對(duì)溶解氧進(jìn)行研究和在線控制時(shí),通用儀表往往表現(xiàn)出多方面的不足.目前使用的專(zhuān)用溶解氧測(cè)量?jī)x表不但價(jià)格昂貴,功能不夠靈活,其動(dòng)態(tài)特性尚需進(jìn)一步探討。

　　對(duì)溶解氧進(jìn)行控制的首要目的是將溶氧濃度值穩(wěn)定在一定的期望值或范圍內(nèi).在微生物深層發(fā)酵過(guò)程中,溶解氧受到生物反應(yīng)器中多種物理、化學(xué)和微生物因素的影響和制約,與其它過(guò)程參數(shù)的關(guān)系極為復(fù)雜.對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行精確實(shí)時(shí)的在線測(cè)量是實(shí)現(xiàn)溶解氧自動(dòng)控制的一個(gè)基本前提口。

　　溶解氧(DO)是好氧微生物生長(zhǎng)及合成代謝產(chǎn)物所必需的。氧在水中和發(fā)酵液中的溶解度很低，溶解氧往往易成為好氧微生物發(fā)酵過(guò)程的限制因素。在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，在發(fā)酵液達(dá)到100％的空氣飽和度的情況下停止供氧，菌體會(huì)很快消耗掉發(fā)酵液中的溶解氧而處于缺氧狀態(tài)，代謝活動(dòng)受到阻礙。另一方面，微生物好氧發(fā)酵合成代謝產(chǎn)物時(shí)，并不是溶解氧愈多愈好，溶解氧太多有時(shí)反而抑制產(chǎn)物的形成。研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵需氧量主要與產(chǎn)物的合成途徑有關(guān)。

　　溶解氧濃度要控制好發(fā)酵液中的溶解氧濃度，需從需氧和供氧兩方面著手。從供氧方面考慮，實(shí)際生產(chǎn)中通常采取調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速或通氣速率來(lái)控制溶解氧濃度。供氧量還必須與需氧量相協(xié)調(diào)，使生產(chǎn)菌生長(zhǎng)和產(chǎn)物合成的需氧量不超過(guò)設(shè)備的供氧能力，發(fā)揮生產(chǎn)菌的最大生產(chǎn)能力。保持供氧與耗氧的平衡，才能滿足微生物呼吸和代謝對(duì)氧的需求。

　　接下來(lái)就由工采網(wǎng)小編給大家分別介紹一下三款工采網(wǎng)從國(guó)外進(jìn)口的高質(zhì)量的溶解氧傳感器，將它們的功能和特質(zhì)能給大家詳細(xì)的捋捋。

　　首先是從日本FIGARO公司進(jìn)口的溶解氧傳感器 - KDS-25B, 這是專(zhuān)門(mén)為水質(zhì)控制而開(kāi)發(fā)的，這款溶解氧傳感器最顯著的特點(diǎn)就是，使用壽命長(zhǎng)，不受CO2影響。溶解氧傳感器KDS-25B 使用特殊酸性電解液，陰極采用惰性金屬金，陽(yáng)極采用金屬鉛，氧氣以擴(kuò)散的方式通過(guò)氟樹(shù)脂膜參與氧化還原反應(yīng)，構(gòu)成一種氧鉛蓄電池，然后由內(nèi)部電阻將氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生的電流轉(zhuǎn)化成電壓輸出。產(chǎn)生的電流與溶解氧的濃度成正比，嚴(yán)格地來(lái)說(shuō)是與氧分壓成正比（溶解氧含量越高，透過(guò)氟樹(shù)脂膜參與反應(yīng)的氧分子越多），KDS-25B是環(huán)境監(jiān)測(cè)、水質(zhì)檢測(cè)的理想傳感器之一。

　　再來(lái)就是從美國(guó)Global Water公司進(jìn)口的光學(xué)溶解氧傳感器 - WQ-FDO,WQ-FDO光學(xué)傳感器是測(cè)量的儀器設(shè)計(jì)做在液體濃度。光學(xué)傳感器開(kāi)發(fā)滿足需求從地表水監(jiān)測(cè)程序的廢水的應(yīng)用程序。WQ-FDO被專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)來(lái)滿足環(huán)境的要求要求moni-toring和科學(xué)研究領(lǐng)域,提供長(zhǎng)期的、準(zhǔn)確和可靠的溶解氧mea-surement。傳感器已經(jīng)極低的電力re-quirements和4 - 20毫安輸出使其適合納入遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)施。

　　最后就是從山東凱米斯公司引進(jìn)的熒光法溶解氧傳感器 - RDO-200, 熒光法溶解氧傳感器是基于物理學(xué)中特定物質(zhì)對(duì)活性熒光的猝熄原理。來(lái)自一個(gè)發(fā)光二極管（LED）發(fā)出的藍(lán)光照射在熒光帽內(nèi)表面的熒光物質(zhì)上，內(nèi)表面的熒光物質(zhì)受到激發(fā)，發(fā)出紅光，通過(guò)檢測(cè)紅光與藍(lán)光之間的相位差，并與內(nèi)部標(biāo)定值比對(duì)，從而計(jì)算出氧分子的濃度，經(jīng)過(guò)溫度和氣壓自動(dòng)補(bǔ)償輸出最終值。