發酵是食品、醫藥等許多行業的一個關鍵生產過程,溶解氧又是微生物發酵過程中的一個至關重要的參數.對溶解氧的在線監測及數據采集是對整個發酵過程進行監控和研究的必備手段,發酵過程的自動控制必然要求對溶解氧進行有效的在線控。

　　在工業生產耗氧發酵中，溶解氧水平會影響微生物生理代謝，從而影響微生物的生長和產物的合成。據研究證實，過低溶解氧會對微生物的有氧呼吸過程產生抑制，副產物增多。過高的氧供給會直接將底物氧化而沒有產物表達，提高發酵成本。因此，在發酵過程監測、優化放大中，相關參數分析離不開溶解氧數據。控制合適的溶解氧，既能保證菌體的正常生長，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參數進行監測,在無特殊要求的生產場合通用儀表一般能滿足需要,但在對測量精度和抗干擾能力的要求較高時,尤其是在需要對溶解氧進行研究和在線控制時,通用儀表往往表現出多方面的不足.目前使用的專用溶解氧測量儀表不但價格昂貴,功能不夠靈活,其動態特性尚需進一步探討。

　　對溶解氧進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.在微生物深層發酵過程中,溶解氧受到生物反應器中多種物理、化學和微生物因素的影響和制約,與其它過程參數的關系極為復雜.對這些參數進行精確實時的在線測量是實現溶解氧自動控制的一個基本前提口。

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

　　溶解氧濃度要控制好發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，實際生產中通常采取調節攪拌轉速或通氣速率來控制溶解氧濃度。供氧量還必須與需氧量相協調，使生產菌生長和產物合成的需氧量不超過設備的供氧能力，發揮生產菌的最大生產能力。保持供氧與耗氧的平衡，才能滿足微生物呼吸和代謝對氧的需求。

　　接下來就由工采網小編給大家分別介紹一下三款工采網從國外進口的高質量的溶解氧傳感器，將它們的功能和特質能給大家詳細的捋捋。

　　首先是從日本FIGARO公司進口的溶解氧傳感器 - KDS-25B, 這是專門為水質控制而開發的，這款溶解氧傳感器最顯著的特點就是，使用壽命長，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，陽極采用金屬鉛，氧氣以擴散的方式通過氟樹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生的電流轉化成電壓輸出。產生的電流與溶解氧的濃度成正比，嚴格地來說是與氧分壓成正比（溶解氧含量越高，透過氟樹脂膜參與反應的氧分子越多），KDS-25B是環境監測、水質檢測的理想傳感器之一。

　　再來就是從美國Global Water公司進口的光學溶解氧傳感器 - WQ-FDO,WQ-FDO光學傳感器是測量的儀器設計做在液體濃度。光學傳感器開發滿足需求從地表水監測程序的廢水的應用程序。WQ-FDO被專門設計來滿足環境的要求要求moni-toring和科學研究領域,提供長期的、準確和可靠的溶解氧mea-surement。傳感器已經極低的電力re-quirements和4 - 20毫安輸出使其適合納入遠程環境監測設施。

　　最后就是從山東凱米斯公司引進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中特定物質對活性熒光的猝熄原理。來自一個發光二極管（LED）發出的藍光照射在熒光帽內表面的熒光物質上，內表面的熒光物質受到激發，發出紅光，通過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，經過溫度和氣壓自動補償輸出最終值。