چه پارامترهایی باید در مخزن تخمیر کنترل شود؟

در قلمرو تخمیر ، مخزن تخمیر به عنوان سنگ بنای فرآیند قرار دارد. من به عنوان یک تأمین کننده مخزن تخمیر فصلی ، من شاهد نقش مهمی هستم که نظارت بر پارامتر مناسب در دستیابی به نتایج بهینه تخمیر بازی می کند. این که آیا شما آبجو را تولید می کنید ، شراب تولید می کنید ، یا در سایر صنایع مبتنی بر تخمیر شرکت می کنید ، درک و کنترل پارامترهای مناسب برای کیفیت و کارآیی مداوم ضروری است. در این پست وبلاگ ، من به پارامترهای کلیدی که باید در یک مخزن تخمیر کنترل شود ، می پردازم تا یک فرآیند تخمیر موفق اطمینان حاصل شود.

درجه حرارت

دما شاید مهمترین پارامتر در تخمیر باشد. این امر به طور قابل توجهی بر فعالیت متابولیک میکروارگانیسم ها ، مانند مخمر در آبجو و تخمیر شراب تأثیر می گذارد. گونه های مختلف مخمر دارای دامنه دمای خاصی هستند که در آن بهترین عملکرد را دارند. به عنوان مثال ، مخمر ALE به طور معمول بین 18 درجه سانتیگراد و 22 درجه سانتیگراد (64 درجه فارنهایت و 72 درجه فارنهایت) تخمیر می شود ، در حالی که مخمر Lager دمای خنک کننده بین 7 درجه سانتیگراد و 13 درجه سانتیگراد (45 درجه فارنهایت و 55 درجه فارنهایت) را ترجیح می دهد.

حفظ دمای پایدار در طول فرآیند تخمیر بسیار مهم است. نوسانات می تواند منجر به طعم دهنده ها ، تخمیر ناقص یا حتی رشد میکروارگانیسم های ناخواسته شود. برای نظارت دقیق دما ، توصیه می کنم از سنسورهای دمای با کیفیت بالا نصب شده در چندین نقطه در مخزن تخمیر استفاده کنید. این سنسورها می توانند به یک سیستم کنترل متصل شوند که امکان نظارت و تنظیم دما را در زمان واقعی فراهم می کند.

علاوه بر دمای داخلی مخزن تخمیر ، در نظر گرفتن دمای محیط نیز مهم است. عوامل خارجی می توانند بر دمای داخل مخزن ، به ویژه در مراکز تخمیر در مقیاس بزرگ تأثیر بگذارند. سیستم های عایق و کنترل آب و هوا می توانند به کاهش این اثرات و حفظ محیط دما ثابت کمک کنند.

سطح pH

سطح pH محیط تخمیر تأثیر عمیقی بر رشد و فعالیت میکروارگانیسم ها دارد. بیشتر میکروارگانیسم ها دارای دامنه pH بهینه هستند که در آن رشد می کنند. به عنوان مثال ، مخمر به طور معمول محیط کمی اسیدی را با pH بین 4.0 تا 5.0 ترجیح می دهد. انحرافات از این محدوده می تواند رشد و تخمیر مخمر را مهار کند و منجر به کاهش تولید الکل و بدکوها شود.

نظارت بر سطح pH در طول تخمیر امکان تنظیم به موقع را برای حفظ محیط بهینه برای میکروارگانیسم ها فراهم می کند. سنسورهای pH را می توان در مخزن تخمیر نصب کرد تا قرائت های مداوم ارائه شود. اگر سطح pH از محدوده مورد نظر منحرف شود ، می توان محلول های اسید یا پایه را به محیط تخمیر اضافه کرد تا آن را اصلاح کند. با این حال ، مهم است که این تنظیمات را به تدریج انجام دهید تا از تکان دادن میکروارگانیسم ها جلوگیری شود.

اکسیژن حل شده

اکسیژن نقش مهمی در مراحل اولیه تخمیر ، به ویژه برای میکروارگانیسم های هوازی دارد. به عنوان مثال ، مخمر قبل از اینکه بتواند به تخمیر بی هوازی تبدیل شود ، به اکسیژن برای رشد و تولید مثل نیاز دارد. با این حال ، پس از شروع تخمیر ، اکسیژن بیش از حد می تواند مضر باشد. این می تواند منجر به اکسیداسیون طعم دهنده ها و رشد موجودات فساد شود.

نظارت بر سطح اکسیژن محلول (DO) در مخزن تخمیر برای اطمینان از تعادل مناسب ضروری است. از سنسورهای DO می توان برای اندازه گیری میزان اکسیژن موجود در محیط تخمیر استفاده کرد. در مراحل اولیه تخمیر ، می توان از سیستم های هوادهی برای معرفی اکسیژن به مخزن استفاده کرد. با پیشرفت تخمیر ، برای جلوگیری از اکسیداسیون باید سطح DO را با دقت کنترل کرد. این امر می تواند با استفاده از موانع اکسیژن ، مانند پتو بنزین فضای با نیتروژن یا دی اکسید کربن حاصل شود.

فشار

فشار یکی دیگر از پارامترهای مهم برای نظارت در مخزن تخمیر ، به ویژه در سیستم های بسته است. در طول تخمیر ، دی اکسید کربن به عنوان یک محصول جانبی تولید می شود که می تواند فشار را در داخل مخزن ایجاد کند. فشار بیش از حد می تواند باعث پارگی مخزن یا منجر به نشت شود و خطر ایمنی ایجاد کند.

سنسورهای فشار باید در مخزن تخمیر نصب شوند تا سطح فشار نظارت کنند. برای جلوگیری از موقعیت های فشار بیش از حد می توان از شیر تسکین فشار استفاده کرد. علاوه بر این ، فشار داخل مخزن می تواند بر حلالیت گازها مانند دی اکسید کربن تأثیر بگذارد ، که می تواند بر عطر و طعم و کربن سازی محصول نهایی تأثیر بگذارد. بنابراین ، حفظ فشار مناسب برای دستیابی به کیفیت محصول مورد نظر بسیار مهم است.

تحریک

تحریک اغلب در مخازن تخمیر برای اطمینان از اختلاط یکنواخت محیط تخمیر و تهیه اکسیژن به میکروارگانیسم ها استفاده می شود. با این حال ، شدت و مدت زمان تحریک باید با دقت کنترل شود. تحریک بیش از حد می تواند به میکروارگانیسم ها آسیب برساند و روند تخمیر را مختل کند ، در حالی که تحریک کافی نمی تواند منجر به توزیع ناهموار مواد مغذی و اکسیژن شود.

نظارت بر سرعت و الگوی آشفتگی برای اطمینان از شرایط تخمیر بهینه مهم است. از سنسورهای آشفتگی می توان برای اندازه گیری سرعت و شدت تحریک استفاده کرد. سپس سیستم کنترل می تواند تنظیمات آشفتگی را بر اساس الزامات خاص فرآیند تخمیر تنظیم کند.

غلظت مغذی

میکروارگانیسم ها برای رشد و تخمیر به انواع مواد مغذی مانند قند ، نیتروژن ، ویتامین ها و مواد معدنی نیاز دارند. نظارت بر غلظت مواد مغذی در محیط تخمیر برای اطمینان از اینکه میکروارگانیسم ها در طی فرآیند تخمیر از مواد مغذی کافی برخوردار هستند ، ضروری است.

از تکنیک های تحلیلی ، مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و اسپکتروفتومتری ، می توان برای اندازه گیری غلظت مواد مغذی خاص استفاده کرد. بر اساس نتایج ، مواد مغذی اضافی را می توان در صورت لزوم به محیط تخمیر اضافه کرد. با این حال ، مهم نیست که از میکروارگانیسم ها استفاده نکنید ، زیرا این امر می تواند منجر به تولید فرآورده های ناخواسته شود و بر کیفیت محصول نهایی تأثیر بگذارد.

سطح کف

فوم یک محصول فرعی تخمیر به ویژه در تولید آبجو و شراب است. در حالی که مقداری کف طبیعی است ، فوم بیش از حد می تواند باعث ایجاد مشکلاتی مانند سرریز مخزن تخمیر و از بین رفتن محصول شود. نظارت بر سطح کف در مخزن تخمیر برای جلوگیری از این مشکلات مهم است.

سنسورهای کف را می توان در مخزن تخمیر نصب کرد تا حضور و سطح کف را تشخیص دهد. اگر سطح فوم بیش از یک آستانه خاص باشد ، می توان عوامل ضد فوم را به محیط تخمیر اضافه کرد تا کف را کاهش دهد. با این حال ، استفاده از عوامل ضد فوم به طور کم اهمیت است ، زیرا آنها می توانند بر عطر و طعم و کیفیت محصول نهایی تأثیر بگذارند.

آلودگی میکروبیولوژیکی

یکی از بزرگترین چالش های تخمیر جلوگیری از آلودگی میکروبیولوژیکی است. میکروارگانیسم های ناخواسته می توانند با میکروارگانیسم های مورد نظر برای مواد مغذی به رقابت بپردازند و به صورت غیرقانونی و فساد تولید کنند. نظارت بر کیفیت میکروبیولوژیکی محیط تخمیر برای تشخیص و جلوگیری از آلودگی ضروری است.

نمونه گیری منظم و تجزیه و تحلیل محیط تخمیر می تواند با استفاده از تکنیک هایی مانند آبکاری و PCR (واکنش زنجیره ای پلیمراز) انجام شود. در صورت شناسایی آلودگی ، اقدامات مناسب مانند بهداشت و افزودن عوامل ضد میکروبی می تواند برای کنترل آن انجام شود.

پایان

نظارت بر پارامترهای مناسب در مخزن تخمیر برای دستیابی به نتایج بهینه تخمیر ضروری است. دما ، سطح pH ، اکسیژن محلول ، فشار ، تحریک ، غلظت مواد مغذی ، سطح کف و آلودگی میکروبیولوژیکی همه پارامترهای کلیدی هستند که باید با دقت کنترل و کنترل شوند. با استفاده از سنسورهای با کیفیت بالا و سیستم های کنترل ، فرآیندهای تخمیر می توانند برای کیفیت و کارآیی مداوم بهینه شوند.

من به عنوان یک تأمین کننده مخزن تخمیر ، من طیف گسترده ای از مخازن تخمیر و تجهیزات نظارت را برای تأمین نیازهای متنوع صنعت تخمیر ارائه می دهم. مامخزن تخمیر فولاد ضد زنگ جلا داده شده یا ماسهبازی سطح خارجی سه گیره سه گیره اندازه اتصال سفارشیوتفولاد ضد زنگ 500 لیتر - 10000 لیتر تخمیر آبجو شراب آبجو مخزن ذخیره سازی کشتیبرای ارائه راه حل های تخمیر قابل اعتماد و کارآمد طراحی شده اند. برای اطلاعات بیشتر در مورد تخمیر آبجو ، بررسی کنیدتخمیر آبجو در معرضبشر

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد مخازن تخمیر ما و چگونگی کمک به شما در دستیابی به نتایج بهتر تخمیر هستید ، من شما را تشویق می کنم تا برای مشاوره با ما تماس بگیرید. تیم متخصصان ما آماده است تا در یافتن راه حل های مناسب برای نیازهای خاص خود به شما کمک کند.

منابع

• آدامز ، آقای ، و ماس ، MO (2008). میکروبیولوژی غذا. انجمن سلطنتی شیمی.
• Peleg ، M. ، & Corradini ، MG (2011). رشد میکروبی در مواد غذایی. در دفترچه راهنمای مهندسی غذا (صص 317 - 346). مطبوعات CRC.
• Stanbury ، PF ، Whitaker ، A. ، & Hall ، SJ (2016). اصول فناوری تخمیر. Elsevier