發(fā)酵(fermentation)液中的溶氧濃度（Dissolved Oxygen，簡稱DO）是影響發(fā)酵的關鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)因素，對微生物(Organism)的生長和產(chǎn)物形成有重要的影響。在發(fā)酵過程中，必須供給適量的無菌(意思:沒有活菌)空氣，菌體才能繁殖和積累所需代謝產(chǎn)物，因此，了解溶氧對發(fā)酵的影響極其控制（control)對微生物發(fā)酵有重要意義。 關鍵字：溶氧、發(fā)酵、溶氧控制  Abstract: The dissolved oxygen concentration in the fermentation broth (Dissolved Oxygen, referred to as DO) is the key factor to influence the fermentation, has an important influence on microbial growth and product formation.During fermentation, it is necessary to supply the right amount of aseptic air, bacteria can multiply and accumulate the metabolites, therefore, to understand the effects of dissolved oxygen on fermentation extremely control microbial fermentation has important significance. Key words: dissolved oxygen, fermentation, dissolved oxygen control

　　一、微生物(Organism)對氧(Oxygen)的需求         好氧微生物的的生長發(fā)育和合成代謝產(chǎn)物都需要消耗氧氣，它們只有在氧分子的存在下才能完成生物氧化作用，因此，供氧對微生生物必不可少。微生物的耗氧速率受發(fā)酵液中氧的濃度的影響，各種微生物對發(fā)酵液中的溶氧濃度有一個**低要求，這一溶氧濃度叫做臨界氧濃度。當不存在其他限制性基質(zhì)時，溶解氧(dissolved oxygen)濃度高于臨界值，細胞的比耗氧速率保持恒定；在臨界氧濃度以下，微生物的呼吸速率隨溶解氧濃度降低而顯著下降，細胞處于半?yún)挌鉅顟B(tài)，代謝活動受到阻礙。培養(yǎng)液中維持微生物呼吸和代謝所需的氧保持供氧與耗氧的平衡，才能滿足微生物對氧的利用。只有使溶氧濃度大于其臨界氧濃度時，才能維持菌體的**大的比耗氧速率，以使菌體得到**大的合成量。但由于發(fā)酵的目的是為了得到發(fā)酵的產(chǎn)物，因此，由氧饑餓而引起的細胞代謝干擾，可能對形成某些產(chǎn)物是有利的。所以，需氧發(fā)酵并不是溶氧愈大愈好。（1）不同種類的微生物的需氧量不同，一般為25~100mmol/(L•h)。同一種微生物的需氧量，隨菌齡和培養(yǎng)條件的不同而異。菌體生長和形成代謝產(chǎn)物的耗氧量也往往不同，一般幼齡菌生長旺盛，其呼吸強度（strength)大，但是種子培養(yǎng)階段由于菌體濃度低，總的耗氧量也較低；晚齡菌的呼吸強度弱，但在發(fā)酵階段，由于菌體濃度高，耗氧量大。          需氧微生物酶(Enzyme)的活性對氧有著很強的依賴性,溶解氧對微生物自身生長的影響體現(xiàn)在多個方面，其中對微生物酶的影響是不可忽略的重要因素(factor)。Xiao J等研究了不同溶氧對谷氨酸發(fā)酵中2個關鍵（解釋:比喻事物的重要組成部分)酶（谷氨酸脫氫酶GDH）和乳酸脫酶（LDH）對代謝流的影響，研究表明，在過低溶氧條件下，TCA 循環(huán)（continue)代謝流量減小，不足以平衡葡萄糖酵解速率，從而刺激了LDH 的酶活，使代謝流向乳酸生成，造成乳酸積累；而過高溶氧時，GDH酶活明顯降低，且TCA 循環(huán)流量加大， 生成大量CO2，造成碳(C)源損失（loss)，2 種情況(Condition)均不利于谷氨酸生成。（2） 微生物發(fā)酵的活性污泥法處理污水的過程中，DO的影響及控制（control)也十分重要。曝氣池中氧氣不足和過量都會對微生物生存環(huán)境帶來不利影響.當氧氣不足時,一方面由于曝氣池中絲狀菌會大量繁殖,**終產(chǎn)生污泥膨脹;另一方面會降低特殊結構:莢膜、鞭毛、菌毛分解的效果（effect）,增加處理時間,甚**導致生物處理失效.而氧氣過量(即過量曝氣)則會由于絮凝劑 遭到破壞而導致懸浮固體沉降性變差,同時使能耗過高。（3）
　　二、溶氧量的控制       對溶解氧(dissolved oxygen)進行控制的目的是把溶解氧濃度值穩(wěn)定控制在一定的期望值或范圍內(nèi)。溶解氧測定儀是水質(zhì)檢測一項非常重要的指標。溶解氧測定儀是測定水中溶解氧的裝置，工作原理是氧透過隔膜被工作電極還原，產(chǎn)生與氧濃度成正比的擴散電流，通過測量此電流，得到水中溶解氧的濃度。在微生物(Micro-Organism)發(fā)酵(fermentation)過程中，溶解氧濃度與其它過程參數(shù)的關系極為復雜，受到生物反應器中多種物理、化學和微生物因素的影響和制約，對ＤＯ值的控制主要集中在氧的溶解和傳遞兩個方面。
　　1、控制溶氧量     在發(fā)酵過程中，微生物(Organism)(Micro-Organism)只能利用溶解狀態(tài)下的氧。ph計測量通常有比色法（pH試紙或比色皿）和電極法二種。而氧是很難溶的氣體，在25℃、100MPa下，空氣在水中的溶解氧為0.25mmol/L。由于微生物不斷消耗（consume)發(fā)酵液中的氧，而氧的溶解度又很低，故必須采取強化供氧。（C*-CL）是氧溶解的推動力，控制溶氧量shou要因素(factor)是控制氧分壓（C*）。高密度培養(yǎng)往往采用通入純氧的方式提高氧分壓，而厭氧發(fā)酵則采用各種方式將氧分壓控制在較低水平。如啤酒發(fā)酵中麥汁充氧和酵母(釋義（酵母菌）接種階段，一般要求氧含量達到8mg/L~10mg/L；而啤酒發(fā)酵階段，一般啤酒中的含氧量不得超過2mg/L。其次可通過提高罐壓來加大氧的溶解度。（4）
　　（2） 控制氧(Oxygen)傳遞（transmission)速率