在生物發酵過程中，pH是影響菌體生長、代謝產物合成的關鍵參數。而發酵過程pH電極作為在線監測的“眼睛”，其準確性直接決定工藝控制質量。由于發酵環境高溫、高壓、高蛋白、易染菌，電極易發生漂移、污染或老化，因此規范校準至關重要。
一、校準前準備
選擇標準緩沖液：通常采用兩點校準，推薦pH 4.01(鄰苯二甲酸氫鉀)、7.00(磷酸鹽)或10.01(碳酸鹽)，根據發酵工藝范圍選擇(如細菌發酵常用6–8，選4.01和7.00)；
電極狀態檢查：確認電解液充足(液態型)、膜面清潔無蛋白附著，若污染可用0.1M HCl或專用清洗液浸泡；
溫度補償：確保緩沖液與電極溫度一致，或啟用自動溫度補償(ATC)功能。
二、校準操作步驟
沖洗電極：用去離子水沖洗，吸干(勿擦拭)；
第一點校準(如pH 7.00)：將電極浸入緩沖液，待讀數穩定后確認；
第二點校準(如pH 4.01)：再次沖洗后浸入第二緩沖液，完成斜率校準；
驗證斜率與零點：合格電極斜率應在95%–105%(25℃)，零點偏移<±30 mV。
三、發酵場景特殊注意事項
滅菌后校準：若電極經121℃SIP滅菌，建議在冷卻后重新校準，因高溫可能引起暫時性漂移；
在線校準可行性：部分發酵罐配備旁路校準杯，可在不停罐情況下校準，但需確保無菌操作；
避免頻繁拆卸：反復拆裝易破壞密封，增加染菌風險，建議使用帶快裝接口(如Tri-Clamp)的衛生型電極。
四、校準頻率建議
實驗室小試：每次實驗前校準；
中試或生產：每批次前校準，長周期發酵(>7天)建議中途驗證一次。
正確校準不僅是技術動作，更是GMP數據完整性要求。通過規范流程、記錄校準數據(含緩沖液批號、斜率、操作人)，可確保pH監測真實可信，為發酵工藝提供可靠依據。
