如何選擇適合生物發(fā)酵的酸堿度電極

在微生物發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)酵液的酸堿度變化可以指示微生物細(xì)胞的生長(zhǎng)和產(chǎn)物或副產(chǎn)物的產(chǎn)生，這是醉的重要發(fā)酵工藝參數(shù)之一。不同的微生物細(xì)胞有適合生長(zhǎng)和代謝的酸堿度范圍。快速、在線準(zhǔn)確的酸堿度和反向控制是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵因素之一。因此，如何為發(fā)酵過(guò)程正確選擇合適的酸堿度電極尤為重要。

1酸堿值及其測(cè)量特性

酸堿值是表征過(guò)程化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)的參數(shù)。酸堿度對(duì)象的靜態(tài)特性有其特殊性，即酸堿度對(duì)象的非線性特性非常嚴(yán)重。不同生產(chǎn)過(guò)程的靜態(tài)特性是不同的，即使同一生產(chǎn)過(guò)程的靜態(tài)特性不是固定的。然而，測(cè)量的酸堿度有很大的滯后。pH測(cè)量的滯后時(shí)間來(lái)自取樣、預(yù)處理系統(tǒng)和酸度計(jì)本身。如果檢測(cè)儀表的慣性滯后和純滯后過(guò)大，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量將會(huì)下降甚至無(wú)法投入運(yùn)行。實(shí)踐證明，在線酸堿度為測(cè)量時(shí)，不同電極的時(shí)間常數(shù)是不同的。在時(shí)間常數(shù)中，玻璃電極zui較小，而其他電極如鉑電極、銻電極和鎢電極依次增加。因此，應(yīng)選擇玻璃電極進(jìn)行測(cè)試。

2在線酸堿度電極參數(shù)和結(jié)構(gòu)

玻璃電極響應(yīng)速度快、精度高，在生物發(fā)酵工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)生物發(fā)酵過(guò)程的特點(diǎn)，應(yīng)從以下幾個(gè)方面正確選擇酸堿度電極:

2.1耐受溫度

發(fā)酵過(guò)程中滅菌溫度一般達(dá)到120？c，z后30分鐘。這要求酸堿度電極能夠承受發(fā)酵罐中的原位高溫高壓蒸汽滅菌，耐受溫度至少達(dá)到125？BJC的F-615生物發(fā)酵電極能承受135？c .滿足生物發(fā)酵溫度是正確選擇酸堿度電極的基本條件。選擇不當(dāng)不僅會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)試結(jié)果。

2.2壓力

至少需要4巴的壓力，F(xiàn)-615生物發(fā)酵酸堿度電極可以承受10.5巴的壓力。

2.3電極結(jié)構(gòu)

zui傳統(tǒng)方法是使用參比電極和測(cè)量電極?，F(xiàn)在隨著技術(shù)的進(jìn)步，使用復(fù)合電極，可以大大減少維護(hù)時(shí)間和成本。布羅德萊詹姆斯(BroadleyJames)的F-615發(fā)酵電極采用特殊配方的凝膠電解質(zhì)，可以延長(zhǎng)電極的使用壽命，避免頻繁添加電解質(zhì)的維護(hù)混亂。

F-615美國(guó)BJC pH生物發(fā)酵電極帶T型把手和S8接頭特點(diǎn)：