基于氧电极的乙醇微生物传感器的在线检测系统.pdf

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1、110传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2011年第3O卷第1期基于氧电极的乙醇微生物传感器的在线检测系统汪玉凤，刘增伦，王焱(辽宁工程技术大学。辽宁葫芦岛125105)摘要：乙醇氧化菌消耗利用乙醇，并产生溶解氧的特性，结合Clark氧电极技术设计一种新的乙醇微生物传感器检测方法。该微生物为嗜有机甲基杆菌，是以乙醇作为唯一的碳源生长的菌株。采用利于微生物细胞生长的PVA一海藻酸盐溶胶一凝胶包埋法，对筛选、分离得到的乙醇氧化细菌固定处理，通过Clark氧电极对催化乙醇产

2、生的溶解氧进行电传转换实时记录。进行乙醇监测实验表明：微生物传感器实时、准确地检测出乙醇浓度，是一种简便，快速，灵敏的乙醇检测方法。关键词：乙醇微生物传感器；氧电极；乙醇氧化细菌；在线检测中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)01-0110-02EthanolmicrobialonlinetestingsystembasedonoxygenelectrodeWANGYu—feng，LIUZeng—lun，WANGYan(LiaoningTechnicalUniversity，Hulud

3、ao125105，China)Abstract：Withtheprope~yofethanoloxidizingbacteriacotrsumingethanolandproducingdissolvedoxygen，ethano1oxidizingbacteriaoxidizedwithClarkelectrodetechniquetodesignanewethanolmicro—sensordetectionmethod．Thebacteriumwhichusesethanolasthesolecarbonandene

4、rgygrowthwasidentifiedasMethylbacterium．WiththePVA—alginatesol—gelembeddingmethod，itisbeneficialtothegrowthofmicrobialcells．Onthescreeninganddetaching，theethanoloxidizingbacteriaareimmobilized．Inphosphatebuffercatalyticethanol，throughtheClarkoxygenelectrodepairsof

5、thedissolvedoxygentogenerateelectricitytransmittingtothecomputer—basedreal—timerecord．Ethanolmicro—sensorsensorsystemformonitoringtheresultsshowthatmicrobial—sensorcandetectethanolconcentrationsreal—timeandaccurately．Itisasimple，rapid，sensitiveethanoldetectionmeth

6、od．Keywords：ethanolmicrobialsensor；oxygenelectrode；ethanoloxidizingbacteria；onlinetesting0引言表达出来，利用电子仪器进行记录测量，从而达到检测的目乙醇含量的测定在临床、制酒、医药、饮料及发酵工业的。它具有成本低、灵敏度高、可连续在线监测的优势。中都非常重要，乙醇浓度是乙醇发酵、啤酒酿造工业过程1乙醇微生物传感器的原理中的主要控制参数，乙醇检测在工业上具有特别重要的意Clark氧电极插入置有磷酸盐缓冲液的检测室中，乙醇义。传统的测定方法

7、主要有：气相色谱法、分光光度氧化菌在常温下催化乙醇，在催化过程中消耗氧，产生了溶法j、光纤传感器、比色法和液相色谱法等，，这些测定解氧分子，经Clark氧电极吸收转换传输到主控制系统实方法繁琐、费时，有的价格昂贵，因此，开发出一种便捷、准时记录，进而在计算机上进行实时检测。确的乙醇测定方法很有必要。微生物传感器具有响应快，1．1Clark氧电极的工作原理灵敏度高，稳定制备，成本低，选择性好，准确性高，且样品溶解氧传感部分是由金电极(阴极)和铂电极(阳极)不需要特殊预处理等特点。及氯化钾或氢氧化钾电解液组成，氧通过膜扩散进入

8、电解微生物传感器是一类特殊的电化学传感器，它以固定液与金电极和铂电极构成测量回路。当给溶解氧分析仪电化的生物活性单元材料作为生物敏感元件，通过对目标物极加0．6～O．8V的极化电压时，溶液中的溶解氧分子扩散的高度的敏感性和选择性，经过信号传导转换器，将活性物透过氧电极表面选择透过性膜，进入到电极的内电解