浙江生物合成学用溶解氧电极

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BS1000可使氧总传质系数平均提高18.85%以上。由此可见，通过合理使用生物降解活性剂和特定的气体扩散系统，可以改善溶氧水平的均匀性，为大规模生物发酵生产提供了一种可行的技术手段。校准溶氧电极时需使用标准缓冲液，确保标定数据可靠。浙江生物合成学用溶解氧电极

溶氧电极在生物制氢领域也崭露头角。某些微生物在特定条件下能够利用有机物进行厌氧发酵产生氢气，而发酵过程中的溶解氧浓度对微生物的产氢效率影响。溶氧电极可用于监测发酵体系中的溶解氧水平，通过控制通气量或添加抑制剂等方式，精细调节溶解氧浓度，为微生物创造适宜的产氢环境，提高生物制氢的效率，推动清洁能源的发展。随着对室内空气质量要求的提高，溶氧电极也逐渐应用于室内环境监测。在一些大型写字楼、商场等人流量密集的场所，空气中的氧气含量会因人员呼吸等因素而发生变化。溶氧电极可与空气质量监测系统集成，实时监测室内空气中的氧气浓度。一旦浓度低于设定阈值，通风系统可自动启动，引入新鲜空气，保证室内人员的舒适度和健康，提升室内环境质量。浙江生物合成学用溶解氧电极通过溶解氧电极的预警功能，可避免发酵过程中因溶氧突降导致的菌体凋亡。

在工业循环水系统中，溶氧电极的作用举足轻重。循环水在系统中不断循环流动，若溶解氧含量过高，会加速金属管道的腐蚀，降低管道使用寿命，增加维护成本；而溶解氧过低，又可能导致微生物滋生，引发生物黏泥堵塞管道。溶氧电极可实时监测循环水中的溶解氧浓度，当浓度偏离适宜范围时，系统能自动调整，如通过加药装置添加缓蚀剂或杀菌剂，或调整补水方式，维持循环水系统的稳定运行，保障工业生产的连续性。微基智慧科技(江苏)有限公司

溶氧电极——溶氧对生物发酵产类胡萝卜素影响案列：1、典型案例•红酵母（Rhodotorulaglutinis）DO维持在30%时，β-胡萝卜素产量较10%DO提高2-3倍。（1）三孢布拉霉（Blakesleatrispora）两阶段控制：0-24hDO=50%24-120hDO=20%β-胡萝卜素产量达1.5g/L。（2）雨生红球藻（Haematococcuspluvialis）低氧DO<10%诱导虾青素积累，但需结合高光强胁迫。二、挑战与未来方向：（1）动态监测：在线DO传感器与代谢通量分析结合，实现实时调控。（2）合成生物学：构建氧不敏感菌株或人工•氧响应途径。（3）节能优化：开发低能耗曝气系统（如微气泡曝气）通过调控溶解氧，可提高类胡萝卜素的发酵产量和经济性，但需结合菌种特性、工艺参数及成本进行综合优化。零点校准通过无氧溶液（如亚硫酸钠）消除电极背景电流。

食品工业里，溶氧电极在多个生产流程中发挥作用。在啤酒、葡萄酒等酒类的酿造过程中，溶解氧的浓度对发酵效果和酒的品质影响***。溶氧电极可用于监测发酵罐内的溶氧情况，酿酒师据此调整发酵工艺，如控制发酵温度、时间以及通风量等，以促进酵母的正常发酵，产生理想的风味物质，提升酒的口感与香气。在奶制品、发酵食品等的生产中，溶氧电极也能帮助控制发酵过程，防止因溶氧问题导致的产品变质或品质下降 ，保障食品的安全与美味。在酶制剂生产中，溶解氧电极优化了产酶菌种的生长和诱导表达条件。浙江生物合成学用溶解氧电极

清洁溶氧电极时，需用软布擦拭表面，防止划伤透气膜。浙江生物合成学用溶解氧电极

溶氧电极与微生物燃料电池结合能够提高产电性能，1、在微生物燃料电池（MFC）中，阴极的溶解氧（DO）浓度是影响其性能的关键因素之一。例如，在一些研究中，通过选择不同的生物质原料制备生物质炭材料作为阴极催化剂，并结合溶氧电极监测阴极的氧浓度，可以提高 MFC 的产电性能。其中，以马尾藻生物质炭（SAC-600）为阴极催化剂构建的溶氧阴极 MFC，启动快，最高电压以及最大功率密度分别为 450mV 和 0.552W/m³，超过未负载生物质炭溶氧阴极 MFC 的最高电压及最大功率密度 58mV 和 0.128W/m³。2、不同的阴极 DO 条件下，MFC 的性能也会有所不同。如在空气呼吸（A-MFC）、水淹没（W-MFC）和光合微生物辅助（P-MFC）三种不同 DO 条件下运行的 MFC 中，A-MFC 表现出较好的性能，其最大电流达到 1.66±0.04mA。这表明通过控制阴极的 DO 浓度，可以优化 MFC 的产电性能。浙江生物合成学用溶解氧电极