在生物制藥、食品釀造、抗生素生產(chǎn)及生物能源等發(fā)酵工業(yè)中，pH值是影響微生物生長(zhǎng)、代謝產(chǎn)物合成的核心的物理化學(xué)參數(shù)之一。發(fā)酵過程的pH控制精度直接關(guān)系到菌體的生長(zhǎng)速率、產(chǎn)物的得率和質(zhì)量。發(fā)酵用PH電極并非普通實(shí)驗(yàn)室電極，它是專為應(yīng)對(duì)發(fā)酵過程苛刻環(huán)境而設(shè)計(jì)的特種傳感器，是確保發(fā)酵工藝成功、提高生產(chǎn)效益的“過程之眼”。
發(fā)酵罐內(nèi)是一個(gè)動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的體系：高溫滅菌（121°C以上）、持續(xù)攪拌、高細(xì)胞密度、培養(yǎng)基成分復(fù)雜、過程中可能產(chǎn)生粘稠物質(zhì)或泡沫。普通pH電極無(wú)法在此環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。
1、耐高溫高壓滅菌能力：電極必須能承受在線蒸汽滅菌（SIP）?的反復(fù)沖擊。電極采用特殊的玻璃膜和參比系統(tǒng)，以及能耐受高溫的電纜和密封材料，確保在反復(fù)的高溫高壓滅菌循環(huán)后仍能保持性能穩(wěn)定。
2、穩(wěn)定的參比系統(tǒng)與抗污染設(shè)計(jì)：發(fā)酵液容易污染參比界面的開放式液接界。發(fā)酵電極通常采用陶瓷芯、特氟龍環(huán)等設(shè)計(jì)的液接界，并輔以加壓式或凝膠式參比系統(tǒng)，有效減緩發(fā)酵液中的蛋白質(zhì)、菌絲體等物質(zhì)的反滲和堵塞，極大延長(zhǎng)了電極在惡劣環(huán)境中的使用壽命和穩(wěn)定性。
3、快速的響應(yīng)與準(zhǔn)確的信號(hào)：采用低阻抗的敏感玻璃膜，即使在粘度較高的發(fā)酵液中也能快速響應(yīng)pH變化。電極與專用的變送器配套使用，變送器提供高輸入阻抗的測(cè)量電路，并具備溫度自動(dòng)補(bǔ)償（ATC）功能，確保在整個(gè)發(fā)酵周期內(nèi)輸出準(zhǔn)確可靠的pH值信號(hào)。
4、符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)與易于校準(zhǔn)：電極設(shè)計(jì)符合3-A或FDA等衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，采用光滑表面，便于清潔和防止微生物滋生。電極配備預(yù)壓孔，可在滅菌前對(duì)參比系統(tǒng)加壓，進(jìn)一步防止污染。雖然在線使用周期長(zhǎng)，但仍需定期通過罐體上的校準(zhǔn)端口進(jìn)行離線校準(zhǔn)，以確保絕對(duì)準(zhǔn)確性。
5、堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)與長(zhǎng)壽命：整個(gè)電極結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，能夠承受罐內(nèi)攪拌的機(jī)械沖擊。盡管工作環(huán)境惡劣，但一款高質(zhì)量的發(fā)酵pH電極在妥善維護(hù)下，通常能完成數(shù)十個(gè)甚至上百個(gè)發(fā)酵批次的監(jiān)測(cè)任務(wù)。
發(fā)酵用PH電極是連接生物反應(yīng)過程與自動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵橋梁。它的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)為優(yōu)化發(fā)酵工藝、提高產(chǎn)物產(chǎn)量和質(zhì)量提供了數(shù)據(jù)支持。選擇一款高性能、高可靠性的專用發(fā)酵pH電極，是對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)成功率和經(jīng)濟(jì)效益的重要保障。
