实验室发酵罐运作原理之pH调控

时间：2023-01-05

作者：北京霍尔斯生物科技有限公司

在我们进行发酵的过程中，发酵液中pH值是发酵工艺的重要参数之一。由于pH值对微生物细胞的繁殖生长和产物（副产物）的产生都有所影响。

为了能使微生物在较适的ph值范围内繁育生长，较终合成目标的代谢产物，就需要严格把控发酵中的ph值。因此，快速准确的线监测数值变化，和及时调控pH值成为了发酵较终成败的关键因素之一。

那么如何在发酵过程中，调控实验室发酵罐的pH数值呢？

pH电极工作原理

首先在发酵过程中的pH电极会不断测量，以确定发酵液中的pH值。

pH测量属于原电池系统，它的存在是为了使化学能转变成电能，电池正负极的电压被叫做电极电位。而电极电位则是由测量电极（也可称指示电极）和参比电极这两个半电池组成。

pH电极是基于能斯特方程原理来测量酸碱度。pH值与电极的电动势一般是呈直线关系，通常用标准缓冲液和被测溶液来进行标定。

pH的slope，也就是电极响应斜率，是指pH电极把电极的毫伏（mV）信号转换为pH值。由于参比电极电势稳定，所以该电动势是与被测溶液的氢离子活度有关，较终通过对比标准溶液测量的电压差值，除以标准缓冲液差值所得pH值。

发酵罐的pH调节

以霍尔斯（HOLVES）实验室发酵罐为例，pH电极测定完数值后，结果会直接反馈给HF-Control V2.2控制系统，系统则会根据原先设定数值进行调节补料等操作，将罐内pH值控制在较佳范围内。

pH控制主要依靠ACID泵和BASE泵来进行加酸加碱的工作操作。

对于蠕动泵由PID控制：

①在pH值**所设定值的情况下，系统会自动启动ACID泵加酸，直到达到设定值

②反之，在pH值小于所设定值时，则会启动BASE泵进行加碱调整

以上过程可能会因为部分因素影响，而导致迟延，故数值越接近设定值时，泵速越需要减缓，直至调节死区，死区意味着可自由调节数值。

③此外某些情况下还会通过补料的方式进行调节，当发酵罐内的ph值**过了较适值，就意味菌群状况表现为饥饿，这时可以启动FEED泵进行补料调节。

以上就是实验室发酵罐在发酵过程中针对pH值的调控，持续关注下一篇会为大家继续讲解关于溶氧的控制。

如您想了解更多内容，可访问霍尔斯（HOLVES）官网。

词条
词条说明
剖析小型喷雾干燥机——答疑篇
霍尔斯(HOLVES)小型喷雾干燥机H-Spray mini由于其快速干燥、双流体雾化颗粒均匀、细微且能耗低等优点，成为众多高校实验室、工厂小试等场景热门的干燥设备之一。由于对喷雾干燥机的相关参数没有科学设置，可能会导致应用过程出现的一些问题。霍尔斯(HOLVES)综合众多客户的反馈，整理出一些常见的问题产生的原因，并给予相应的处理方法。希望本篇文章可以为您提供解决方案。 1、
实验室发酵罐运作原理之消泡控制
在发酵过程中，由于发酵液有大量的蛋白质，在通气搅拌等条件下会产生泡沫，这是普遍存在的现象。但如果泡沫增多，直到扩散到整个罐体，将会造成发酵液溢出发酵罐，从而增加染菌可能性。因此实验室发酵罐中的消泡系统也是确保发酵正常进行的重要环节，是很有必要的一部分。首先在前期就要确保罐内的液体量不**过发酵罐内部空间的四分之三，剩余空间一方面是给发酵通气后上升液面有所余地，另一方面也是为了给消泡留有缓冲的时间。实
参展资讯 | 传递声音，展现企业魅力
3月14日，BIOCHINA2024九届易贸生物产业大会(EBC)在苏州博览盛大举行，吸引了生物医药领域的和企业参展。作为生物科技行业的企业，霍尔斯（HOLVES）携旗下产品——实验室发酵罐Cla210和新品自动切向流滤系统Lab参展。步入霍尔斯（HOLVES）的展台，整体布局简洁大方，以蓝色为主色调，灵感源自实验室的纯净和科学的力量。在宽敞明亮的展区内，外型新颖的实验室发酵罐和拥有强势智能化表现
实验室发酵罐运作原理之温度控制
实验室玻璃发酵罐之所以受到实验室发酵用户的青睐，还有一个原因是其玻璃材质具有不错的电热性能，这是金属材料无法比拟的优势。温度的影响发酵罐温度会影响发酵过程多个部分，比如影响酶的反应速率、改变代谢产物的合成方向、影响微生物的代谢等等。过高的温度会加快菌株的代谢及菌体的衰老，甚至会直接菌株；温度过低，会减缓菌体代谢速度，产物合成速率也会降低，从而影响生产。有些菌株在不同的温度下会改变代谢的途径，相应的