溶氧電極在化妝品生產(chǎn)過程中也能發(fā)揮作用。在一些化妝品的配方中，氧氣的存在可能會(huì)影響產(chǎn)品的穩(wěn)定性和保質(zhì)期。例如，某些含有不飽和脂肪酸的化妝品原料，在有氧環(huán)境下容易發(fā)生氧化變質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)品顏色、氣味和質(zhì)地發(fā)生變化。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)化妝品生產(chǎn)過程中的溶解氧濃度，通過控制生產(chǎn)環(huán)境的氧氣含量，或在產(chǎn)品中添加抗氧化劑等方式，防止產(chǎn)品氧化變質(zhì)，保證化妝品的質(zhì)量和品質(zhì)。溶氧電極的抗干擾能力是衡量其性能的重要指標(biāo)之一。在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，往往存在各種干擾因素，如電磁干擾、化學(xué)物質(zhì)干擾等。為提高抗干擾能力，溶氧電極在設(shè)計(jì)上采用了多種技術(shù)手段。例如，通過優(yōu)化電極的電路結(jié)構(gòu)，增加屏蔽層，減少電磁干擾對(duì)電極信號(hào)的影響；選擇對(duì)干擾物質(zhì)具有高選擇性的透氣膜和電解液，降低化學(xué)物質(zhì)干擾的可能性。具備良好抗干擾能力的溶氧電極能夠在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作，提供準(zhǔn)確可靠的測(cè)量結(jié)果。溶氧電極的極化時(shí)間不足會(huì)導(dǎo)致初始測(cè)量數(shù)據(jù)漂移。廣東高精度溶解氧電極

以雙孢蘑菇為實(shí)驗(yàn)菌種的研究發(fā)現(xiàn)，攪拌轉(zhuǎn)速和通氣量對(duì)菌體生長(zhǎng)和胞外多糖分泌具有重要影響。在適宜的溶氧控制條件下，菌體生物量和胞外多糖產(chǎn)量提高。類似地，對(duì)于生物發(fā)酵產(chǎn)酶過程，溶氧水平也會(huì)影響酶的產(chǎn)量，當(dāng)溶氧水平適宜時(shí)，細(xì)胞能夠正常進(jìn)行代謝活動(dòng)，為酶的合成提供所需的物質(zhì)和能量。例如，在某些酶的合成過程中，需要特定的代謝途徑參與，而這些代謝途徑可能對(duì)氧氣有一定的需求。如果溶氧水平不足，可能會(huì)導(dǎo)致這些代謝途徑受阻，從而影響酶的合成。另一方面，過高的溶氧水平也可能對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生不利影響，如產(chǎn)生氧化應(yīng)激等，進(jìn)而影響酶的合成效率。此時(shí)，我們就需要能夠很好測(cè)量溶氧值的工具——溶氧電極，微基智慧科技有著熒光法、極譜法溶氧電極可供選擇，適應(yīng)多種環(huán)境、能滿足多種現(xiàn)場(chǎng)選擇需求。浙江熒光淬滅溶解氧電極溶解氧電極的響應(yīng)時(shí)間必須足夠快，以捕捉發(fā)酵過程中瞬態(tài)的氧氣消耗高峰。

溶氧電極在石油開采領(lǐng)域也有應(yīng)用。在油藏開采過程中，向油層注入含有一定溶解氧的水，可促進(jìn)油層中微生物的生長(zhǎng)和代謝，這些微生物能夠分解原油中的一些復(fù)雜有機(jī)物，降低原油黏度，提高原油的流動(dòng)性，從而提高原油采收率。溶氧電極可用于監(jiān)測(cè)注入水中的溶解氧濃度，以及油層中溶解氧的分布情況，幫助工程師優(yōu)化注水方案，提高石油開采效率，降低開采成本。新型智能溶氧電極具備自我診斷功能。它能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)自身的工作狀態(tài)，如電極的極化電壓是否正常、透氣膜是否有破損、電解液是否充足等。一旦發(fā)現(xiàn)異常，電極會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并通過內(nèi)置的算法對(duì)故障進(jìn)行初步診斷，提示用戶可能出現(xiàn)問題的部位和原因。這種自我診斷功能**提高了電極的可靠性和維護(hù)效率，減少了因電極故障導(dǎo)致的監(jiān)測(cè)中斷和數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。

如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率？在線生長(zhǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制JunfeiQiao等人在2022年提出了在線生長(zhǎng)管道遞歸小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（OG-PRWNN）控制方法，以提高廢水處理過程中溶解氧濃度的控制精度。該方法首先設(shè)計(jì)了在線生長(zhǎng)機(jī)制，通過測(cè)量控制性能來調(diào)整控制器的模塊數(shù)量，從而自動(dòng)確定控制器的結(jié)構(gòu)以滿足不同的運(yùn)行條件。其次，設(shè)計(jì)了結(jié)合自適應(yīng)學(xué)習(xí)率的參數(shù)在線算法來訓(xùn)練OG-PRWNN，以滿足控制要求。通過Lyapunov穩(wěn)定性定理分析了OG-PRWNN控制器的穩(wěn)定性，并通過廢水處理過程的基準(zhǔn)仿真模型驗(yàn)證了控制器的性能。這種先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以為產(chǎn)酶過程中溶氧水平的精確控制提供借鑒，通過不斷調(diào)整控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧的精確控制，提高產(chǎn)酶效率。綜上所述，結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)如模型參考自適應(yīng)控制、分階段供氧控制策略、脈沖電場(chǎng)技術(shù)和在線生長(zhǎng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧水平的精確控制，從而提高產(chǎn)酶效率。在實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同的產(chǎn)酶系統(tǒng)和生產(chǎn)要求，選擇合適的控制技術(shù)或組合多種技術(shù)，以達(dá)到優(yōu)異的控制效果和產(chǎn)酶效率。溶解氧電極的數(shù)據(jù)可整合至PAT（過程分析技術(shù)）框架，實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)酵控制。

溶解氧參數(shù)在發(fā)酵過程控制中的關(guān)鍵作用

在好氧發(fā)酵過程中，溶解氧濃度是反映微生物代謝活性的重要指標(biāo)。溶解氧水平直接影響細(xì)胞的生長(zhǎng)速率和產(chǎn)物合成效率。以典型的青霉素發(fā)酵為例，當(dāng)溶解氧濃度低于5%飽和度時(shí)，菌體代謝會(huì)從有氧呼吸轉(zhuǎn)向無氧發(fā)酵，導(dǎo)致乳酸積累和菌絲形態(tài)改變，終使產(chǎn)量下降30-50%。

研究表明，不同發(fā)酵階段對(duì)溶解氧的需求存在差異。在菌體生長(zhǎng)對(duì)數(shù)期，維持30-50%的溶解氧飽和度有利于生物量快速積累；而在次級(jí)代謝產(chǎn)物合成期，適當(dāng)降低溶解氧至10-20%可能促進(jìn)目標(biāo)產(chǎn)物的合成。某制藥企業(yè)通過實(shí)施階段式溶解氧控制策略，使紅霉素發(fā)酵效價(jià)提高15%，同時(shí)降低能耗18%。

溶解氧監(jiān)測(cè)還能反映發(fā)酵過程的異常情況。溶解氧突然升高可能指示染菌或菌體自溶，而持續(xù)下降則可能反映通氣系統(tǒng)故障或菌體過度生長(zhǎng)。在工業(yè)化生產(chǎn)中，將溶解氧與OUR（氧攝取率）、CER（二氧化碳釋放率）等參數(shù)結(jié)合分析，可以實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的過程監(jiān)控和故障診斷。 溶氧電極的氣泡附著會(huì)阻礙氧擴(kuò)散，需在測(cè)量前排除溶液氣泡。廣東高精度溶解氧電極

生物反應(yīng)器依賴溶氧電極精確調(diào)控氧濃度，保障細(xì)胞培養(yǎng)和產(chǎn)物合成。廣東高精度溶解氧電極

如何結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率？脈沖電場(chǎng)技術(shù)劉振宇等人在2019年的研究中，采用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)脈沖電場(chǎng)工作參數(shù)（脈沖強(qiáng)度5-15kV/cm、脈沖持續(xù)時(shí)間10-100μs和脈沖數(shù)50-99）并對(duì)黑曲霉孢子懸液進(jìn)行處理和培養(yǎng)。結(jié)果表明脈沖強(qiáng)度很大程度影響菌絲干質(zhì)量和產(chǎn)糖化酶能力，當(dāng)脈沖強(qiáng)度為12.975kV/cm、脈沖寬度為54μs和脈沖數(shù)為66時(shí)，黑曲霉的菌絲干質(zhì)量和糖化酶活性分別為28.05mg和18.01U/mL，比對(duì)照提高了68.27%和14.71%。雖然該研究主要針對(duì)黑曲霉生長(zhǎng)和糖化酶活性，但脈沖電場(chǎng)技術(shù)可能為其他產(chǎn)酶過程中溶氧水平的控制提供新的思路。例如，可以通過脈沖電場(chǎng)刺激微生物的代謝活動(dòng)，從而提高對(duì)溶氧的利用效率，進(jìn)而提高產(chǎn)酶效率。廣東高精度溶解氧電極