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發(fā)酵是食品、醫藥等許多行業(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.對溶解氧的在線(xiàn)監測及數據采集是對整個(gè)發(fā)酵過(guò)程進(jìn)行監控和研究的必備手段,發(fā)酵過(guò)程的自動(dòng)控制必然要求對溶解氧進(jìn)行有效的在線(xiàn)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(cháng)和產(chǎn)物的合成。據研究證實(shí)，過(guò)低溶解氧會(huì )對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，提高發(fā)酵成本。因此，在發(fā)酵過(guò)程監測、優(yōu)化放大中，相關(guān)參數分析離不開(kāi)溶解氧數據�？刂坪线m的溶解氧，既能保證菌體的正常生長(cháng)，又能盡可能的降低攪拌及通氣成本。 
日前大多數生物反應器都采用通用儀表對溶解氧及其相關(guān)參數進(jìn)行監測,在無(wú)特殊要求的生產(chǎn)場(chǎng)合通用儀表一般能滿(mǎn)足需要,但在對測量精度和抗干擾能力的要求較高時(shí),尤其是在需要對溶解氧進(jìn)行研究和在線(xiàn)控制時(shí),通用儀表往往表現出多方面的不足.目前使用的專(zhuān)用溶解氧測量?jì)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。 對溶解氧進(jìn)行控制的首要目的是將溶氧濃度值穩定在一定的期望值或范圍內.在微生物深層發(fā)酵過(guò)程中,溶解氧受到生物反應器中多種物理、化學(xué)和微生物因素的影響和制約,與其它過(guò)程參數的關(guān)系極為復雜.對這些參數進(jìn)行精確實(shí)時(shí)的在線(xiàn)測量是實(shí)現溶解氧自動(dòng)控制的一個(gè)基本前提口。 溶解氧(DO)是好氧微生物生長(cháng)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。在對數生長(cháng)期，在發(fā)酵液達到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，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(zhù)手。從供氧方面考慮，實(shí)際生產(chǎn)中通常采取調節攪拌轉速或通氣速率來(lái)控制溶解氧濃度。供氧量還必須與需氧量相協(xié)調，使生產(chǎn)菌生長(cháng)和產(chǎn)物合成的需氧量不超過(guò)設備的供氧能力，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(mǎn)足微生物呼吸和代謝對氧的需求。 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(zhù)的特點(diǎn)就是，使用壽命長(cháng)，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，氧氣以擴散的方式通過(guò)氟樹(shù)脂膜參與氧化還原反應，構成一種氧鉛蓄電池，然后由內部電阻將氧化還原反應產(chǎn)生的電流轉化成電壓輸出。產(chǎn)生的電流與溶解氧的濃度成正比，嚴格地來(lái)說(shuō)是與氧分壓成正比（溶解氧含量越高，透過(guò)氟樹(shù)脂膜參與反應的氧分子越多），KDS-25B是環(huán)境監測、水質(zhì)檢測的理想傳感器之一。
再來(lái)就是從美國GlobalWater公司進(jìn)口的光學(xué)溶解氧傳感器 -WQ-FDO,WQ-FDO光學(xué)傳感器是測量的儀器設計做在液體濃度。光學(xué)傳感器開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足需求從地表水監測程序的廢水的應用程序。WQ-FDO被專(zhuān)門(mén)設計來(lái)滿(mǎn)足環(huán)境的要求要求moni-toring和科學(xué)研究領(lǐng)域,提供長(cháng)期的、準確和可靠的溶解氧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程環(huán)境監測設施。
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)出的藍光照射在熒光帽內表面的熒光物質(zhì)上，內表面的熒光物質(zhì)受到激發(fā)，發(fā)出紅光，通過(guò)檢測紅光與藍光之間的相位差，并與內部標定值比對，從而計算出氧分子的濃度，經(jīng)過(guò)溫度和氣壓自動(dòng)補償輸出最終值。 |
