在使用溶氧電極的過程中，可能會出現(xiàn)各種故障，如電極響應(yīng)時間過長、測量結(jié)果不準(zhǔn)確等。對于這些故障，需要進行及時的診斷和排除。故障診斷的方法包括檢查電極的連接是否良好、電極是否損壞、電極膜是否過期等。根據(jù)故障診斷的結(jié)果，可以采取相應(yīng)的措施進行排除，如重新連接電極、更換電極、更換電極膜等。以某發(fā)酵罐廠為例，該廠在生產(chǎn)過程中使用了溶氧電極對發(fā)酵過程進行實時監(jiān)測。通過對溶氧電極數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵過程中的溶氧水平存在波動。經(jīng)過進一步的調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)是由于通氣量不穩(wěn)定導(dǎo)致的。該廠采取了相應(yīng)的措施，如調(diào)整通氣量控制系統(tǒng)、增加備用通氣設(shè)備等，有效地解決了溶氧水平波動的問題，提高了發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。溶解氧電極與質(zhì)譜聯(lián)用，可實現(xiàn)發(fā)酵尾氣中氧氣和二氧化碳的同步分析。浙江不銹鋼溶解氧電極

    溶氧電極——溶氧對生物發(fā)酵產(chǎn)類胡蘿卜素的影響及調(diào)控，溶解氧（DissolvedOxygen,DO）是生物發(fā)酵過程中影響類胡蘿卜素合成的關(guān)鍵因素之一，其濃度和調(diào)控直接影響微生物的代謝途徑、細(xì)胞生長及次級代謝產(chǎn)物的積累。以下是溶解氧對類胡蘿卜素發(fā)酵的影響及調(diào)控策略的詳細(xì)分析：溶解氧對類胡蘿卜素合成的影響，1.直接代謝調(diào)控：（1）好氧需求：類胡蘿卜素合成菌（如紅酵母、黏紅酵母、三孢布拉霉等）多為好氧微生物，其合成途徑依賴氧分子作為底物（如β-胡蘿卜素合成需氧依賴的環(huán)化酶）。（2）氧化應(yīng)激響應(yīng)：適度氧脅迫可促進抗氧化防御機制，促進類胡蘿卜素（如β-胡蘿卜素、蝦青素）積累，因其具有qingli活性氧（ROS）的功能。但過量ROS會抑制細(xì)胞生長。2.能量與還原力平衡：（1）高DO促進TCA循環(huán)和氧化磷酸化，生成更多ATP和NADPH,為類胡蘿卜素合成提供能量和還原力（如NADPH是類胡蘿卜素合成關(guān)鍵輔因子）（2）但過高的DO可能導(dǎo)致碳源過度消耗于菌體生長，而非產(chǎn)物合成。3、關(guān)鍵酶活性，（1）限氧條件下，MVA途徑（甲羥戊酸途徑）關(guān)鍵酶（如HMG-CoA還原酶）活性可能受抑制，減少類胡蘿卜素前體（IPP/DMAPP）供應(yīng)。（2）如三孢布拉霉中，DO>30%飽和度時胡蘿卜素合成酶基因。 不銹鋼溶氧電極供應(yīng)商溶解氧電極的維護成本是發(fā)酵工廠選型時的重要考量因素，影響長期經(jīng)濟效益。

溶解氧電極在生物發(fā)酵過程中的關(guān)鍵作用溶解氧電極是生物發(fā)酵過程中不可或缺的在線監(jiān)測工具，用于實時測量發(fā)酵液中的溶解氧濃度（DO）。在好氧發(fā)酵中，微生物的生長和代謝高度依賴氧氣供應(yīng)，如氨基酸和酶制劑的工業(yè)生產(chǎn)均需精確控制溶解氧水平。溶解氧電極通過電化學(xué)或光學(xué)原理檢測氧分壓，并將信號轉(zhuǎn)換為可讀數(shù)據(jù)，幫助操作人員優(yōu)化通氣、攪拌速率或補料策略。例如，在青霉素發(fā)酵中，溶解氧不足會導(dǎo)致菌體代謝轉(zhuǎn)向乳酸積累，而過高則可能引起氧化應(yīng)激，影響產(chǎn)物合成。因此，溶解氧電極的精細(xì)監(jiān)測是確保發(fā)酵工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)物得率的關(guān)鍵。

溶氧電極與微生物燃料電池結(jié)合有助于研究微生物群落，1、利用電化學(xué)和微生物學(xué)工具（如 Illumina 測序、共聚焦顯微鏡和生物膜冷凍切片）結(jié)合溶氧電極，可以探索 MFC 中陽極和陰極生物膜的微生物群落。例如，在不同 DO 條件下的 MFC 中，陰極電極的優(yōu)勢菌屬會發(fā)生變化。在研究中發(fā)現(xiàn)，陰極電極的優(yōu)勢菌屬從 Pirellula 變?yōu)?Thermomonas，直至變?yōu)?Azospira。2、在 A-MFC 的生物陰極中，存在硫還原細(xì)菌（Desulfuromonas）和紫色非硫細(xì)菌，這表明硫化合物的循環(huán)可以穿梭電子，維持氧氣作為終端電子受體的還原。在 P-MFC 的生物陰極中，光合培養(yǎng)物提供了高 DO 水平，維持了好氧微生物群落，Halomonas、Pseudomonas 和其他微需氧菌屬達到總 OTUs 的 50% 以上電解液變質(zhì)會導(dǎo)致溶氧電極信號漂移，需按周期更換新鮮電解液。

在發(fā)酵行業(yè)，溶氧電極用于監(jiān)測發(fā)酵液中的溶氧值（DO）。發(fā)酵過程中，微生物的生長和代謝活動需要消耗氧氣，不同階段對溶氧濃度有不同要求。溶氧電極可實時反饋發(fā)酵液中的溶氧情況，發(fā)酵工程師根據(jù)這些數(shù)據(jù)，調(diào)整攪拌速度、通氣量等參數(shù)，確保微生物在適宜的溶氧環(huán)境下進行發(fā)酵，提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如在發(fā)酵中，精細(xì)控制溶氧濃度，可使的發(fā)酵單位大幅提高 。溶氧電極的使用壽命與維護保養(yǎng)息息相關(guān)。正確的使用和維護能夠延長電極的使用壽命，降低使用成本。如按照規(guī)定的操作流程進行安裝、校準(zhǔn)和使用，避免電極受到碰撞、擠壓等物理損傷。定期檢查電極的膜是否有破損、污染，及時更換損壞或污染嚴(yán)重的膜。對于消耗性的陽極材料，在其損耗到一定程度時，及時進行更換。此外，將電極存放在適宜的環(huán)境中，如溫度在 - 10…60 °C，干放儲存并注意防潮，也有助于延長其使用壽命 。溶氧電極在發(fā)酵工程中監(jiān)控菌體生長，優(yōu)化通氣量和攪拌速率。浙江不銹鋼溶解氧電極

原位拉曼光譜結(jié)合溶氧電極，同步監(jiān)測溶液成分與氧動態(tài)變化。浙江不銹鋼溶解氧電極

在微生物工程和生物技術(shù)領(lǐng)域，溶氧電極能夠輔助工藝參數(shù)調(diào)整，在微生物燃料電池（MFC）中，溶解氧是一個重要因素。不同初始陰極電解液溶解氧微環(huán)境下，MFC 的性能表現(xiàn)不同。例如，在以氮廢水為底物的兩室 MFC 中，分別在缺氧（1.5mg/L）、正常值（3.4mg/L）和富氧（4.4mg/L）三種不同初始陰極電解液溶解氧條件下進行研究。結(jié)果表明，MFC 性能取決于陰極的初始溶解氧濃度，在缺氧條件下功率密度優(yōu)良。此外，高通量測序用于探索每個階段的陰極生物膜和微生物群落懸浮液，結(jié)果顯示陰極電極的優(yōu)勢屬從 Pirellula 變?yōu)?Thermomonas，直至變?yōu)?Azospira。缺氧條件下，異養(yǎng)反硝化細(xì)菌活性受到抑制，硝化細(xì)菌比例增加。在微生物燃料電池中，陰極界面的溶解氧濃度是影響其性能的關(guān)鍵因素。通過運行三種不同溶解氧條件下的 MFC（空氣呼吸型、水浸沒型和由光合微生物輔助型）發(fā)現(xiàn)，在所有情況下，生物陰極都改善了與非生物條件相比的氧還原反應(yīng)，其中空氣呼吸型 MFC 性能優(yōu)良。光合培養(yǎng)物在陰極室中提供高溶解氧水平，高達 16mgO?/L，維持了 P-MFC 生物陰極中的好氧微生物群落。Halomonas、Pseudomonas 和其他微需氧屬達到總 OTUs 的 > 50%。浙江不銹鋼溶解氧電極