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在食品和飲料行業(yè)中，發(fā)酵作為生產(chǎn)各類(lèi)產(chǎn)品的核心工藝，其過(guò)程控制與質(zhì)量保障至關(guān)重要。發(fā)酵過(guò)程涉及將糖轉化為酸、氣體或酒精，這一過(guò)程不僅發(fā)生在酵母和細菌中，也在特定條件下如乳酸發(fā)酵的缺氧肌肉細胞中。為確保發(fā)酵過(guò)程的高質(zhì)量和高效率，對環(huán)境條件的精確控制是關(guān)鍵，其中氧氣水平的監測與調節尤為重要。本文將深入探討氧化鋯氧傳感器如何為解決發(fā)酵過(guò)程中的挑戰提供專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持。 
一、發(fā)酵過(guò)程中的挑戰 發(fā)酵過(guò)程面臨多重挑戰，包括保持微生物健康、防范污染風(fēng)險、確保產(chǎn)品一致性和質(zhì)量控制、確定合適的發(fā)酵時(shí)間和條件、擴大生產(chǎn)規模、提高能源效率以及有效管理廢物。其中，微生物的生長(cháng)和活性直接受到氧氣水平的影響，而污染和產(chǎn)品質(zhì)量的不穩定也往往與氧氣控制不當有關(guān)。 二、氧化鋯氧傳感器的工作原理與優(yōu)勢 氧化鋯氧傳感器旨在準確測量各種環(huán)境中的氧氣水平，包括發(fā)酵罐。它們的高靈敏度和可靠性使其成為工業(yè)過(guò)程中質(zhì)量控制的重要工具。氧化鋯氧傳感器，也稱(chēng)為二氧化鋯氧傳感器，基于二氧化鋯的電導率隨氧氣濃度變化的原理運行。這些傳感器由氧化鋯陶瓷單元和附加的加熱元件組成。氧化鋯陶瓷是一種僅在高溫下傳導氧離子的固體電解質(zhì)。 氧化鋯氧傳感器在工業(yè)應用中特別有價(jià)值的是其高水平的靈敏度和準確性。它們可以檢測氧氣濃度的微小變化，這在發(fā)酵等過(guò)程中至關(guān)重要，因為氧氣水平會(huì )顯著(zhù)影響微生物的生長(cháng)和最終產(chǎn)品質(zhì)量。 這些傳感器的耐用性和可靠性也是一大特點(diǎn)。它們可以在惡劣的環(huán)境中有效運行，這在工業(yè)環(huán)境中經(jīng)常發(fā)生。這種穩健性確保了長(cháng)時(shí)間內的一致性能，很大限度地減少了頻繁更換或重新校準的需要。 三、氧化鋯氧傳感器在發(fā)酵過(guò)程中的應用
四、相關(guān)產(chǎn)品 以工采網(wǎng)提供的極限電流型氧化鋯氧氣傳感器SO-D0-250-A300C為例，該傳感器量程為0.1~25%，精度高，交叉靈敏度低，使用壽命長(cháng)。在發(fā)酵系統中，它能夠準確檢測溶氧的變化，為生產(chǎn)商提供實(shí)時(shí)數據支持，確保發(fā)酵過(guò)程的順利進(jìn)行。極限電流型氧化鋯氧氣傳感器-SO-E2-250，該傳感器測量范圍廣，10 ppm~96%氧氣高精度，極限電流型氧化鋯氧氣傳感器的工作原理十分精妙：在氧化鋯電解質(zhì)中，氧離子作為電流的載體。當電壓施加到氧化鋯電解槽時(shí)，氧氣會(huì )被有效地抽到陽(yáng)極。而如果在電解槽的陰極上加裝一個(gè)帶有小孔的蓋子，氧氣流向陰極的速率就會(huì )受到限制。這種設計使得，隨著(zhù)施加電壓的逐漸增大，電解槽內的電流會(huì )逐漸達到一個(gè)飽和狀態(tài)，即極限電流。這個(gè)極限電流的大小與周邊環(huán)境中的氧氣濃度成正比，從而為我們提供了一種精確測量氧氣濃度的方法。 此外，英國SST螺紋式高溫氧化鋯氧氣傳感器（O2傳感器）-O2S-FR-T2-18C也廣泛應用于發(fā)酵過(guò)程中。量程為0.1~100%VOL，該傳感器采用兩個(gè)氧化鋯盤(pán)設計，能夠測量氧分壓差比率，得到相應的傳感電壓。通過(guò)加熱元件產(chǎn)生的700°C溫度，確保氧氣泵的正常運行，為發(fā)酵過(guò)程提供穩定可靠的氧氣水平控制。 五、結論 綜上所述，氧化鋯氧傳感器在發(fā)酵過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。通過(guò)精確測量和實(shí)時(shí)控制氧氣水平，這些傳感器能夠優(yōu)化微生物活性、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量一致性、減少浪費并促進(jìn)數據驅動(dòng)的決策制定。隨著(zhù)技術(shù)的不斷進(jìn)步和應用的不斷拓展，氧化鋯氧傳感器將在食品和飲料行業(yè)的發(fā)酵過(guò)程中發(fā)揮更加重要的作用。 |
