在微生物發(fā)酵過程中，發(fā)酵液的pH變化可以表明微生物細(xì)胞生長及產(chǎn)物或副產(chǎn)物生成的情況，是最重要的發(fā)酵過程參數(shù)之一。不同的微生物細(xì)胞生長、代謝有其合適的pH范圍�？焖�、準(zhǔn)確的pH值在線監(jiān)測和反控是發(fā)酵成敗的關(guān)鍵因素之一。因此如何正確選擇一款合適發(fā)酵工藝過程的的pH電極就顯得特別的重要。
1、pH值及其測量的特性：pH值是表征過程化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)的參數(shù)，pH對象的靜特性有它的特殊性，即pH對象的非線性特性十分嚴(yán)重。不同生產(chǎn)過程的靜特性不同，即使同一生產(chǎn)過程的靜特性也不是固定不變的。而pH值的測量，有著很大的滯后性。pH值測量的滯后時間來自于取樣，預(yù)處理系統(tǒng)和pH計本身。檢測儀表的慣性滯后和純滯后過大時，會使調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)變差甚至不能投用。實踐證明，在線pH值測量中各種電極的時間常數(shù)是不同，時間常數(shù)中，以玻璃電極最小，其它如鉑電極、銻電極、鎢電極依次增大。所以應(yīng)該選擇玻璃電極來測試。
2、在線pH電極參數(shù)及結(jié)構(gòu)選擇：玻璃電極以響應(yīng)快、精度高等特點在生物發(fā)酵行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)生物發(fā)酵過程特點應(yīng)從以下幾個方面正確選擇pH電極：
2.1 耐受溫度：發(fā)酵過程滅菌溫度一般達(dá)到120℃，持續(xù)30分鐘。這就需要PH電極可耐受發(fā)酵罐內(nèi)原位高溫高壓蒸汽滅菌，耐受溫度至少達(dá)到125℃。滿足生物發(fā)酵溫度是pH電極正確選用的基本條件，選擇不當(dāng)不僅帶來經(jīng)濟(jì)損失而且會帶來錯誤的測試結(jié)果。
2.2 壓力：至少要求能耐受到4巴的壓力。
2.3 電極結(jié)構(gòu)：最傳統(tǒng)的做法是采用一支參比電極和一支測量電極，現(xiàn)在隨著技術(shù)進(jìn)步，都采用了一支復(fù)合電極，可以大大減少保養(yǎng)的時間和成本。同時電極的使用壽命、添加電解液的頻繁程度也是很重要因素。
