به عنوان تأمین کننده تخمیر 2000 لیتر ، من اغلب در مورد روش های تأمین اکسیژن در این کشتی های تخمیر در مقیاس بزرگ سؤال می شود. اکسیژن نقش مهمی در فرآیند تخمیر ، به ویژه برای میکروارگانیسم های هوازی دارد. در این وبلاگ ، من به روش های مختلف عرضه اکسیژن که در یک تخمیر 2000 لیتری ، مزایای آنها و محدودیت های آنها استفاده می شود ، می پردازم.
اهمیت اکسیژن در تخمیر
قبل از بحث در مورد روشهای تأمین ، درک این موضوع که چرا اکسیژن بسیار مهم است ، ضروری است. در تخمیر هوازی ، میکروارگانیسم ها برای تنفس به اکسیژن نیاز دارند. این فرآیند انرژی مورد استفاده برای رشد ، متابولیسم و تولید محصولات مورد نظر مانند آنزیم ها ، آنتی بیوتیک ها و سوخت های زیستی را منتشر می کند. اکسیژن کافی نمی تواند منجر به کاهش نرخ رشد ، کاهش عملکرد محصول و حتی تولید محصولات ناخواسته شود.
ناچیز
یکی از متداول ترین روش های تأمین اکسیژن در یک تخمیر 2000 لیتری ، پراکنده است. Sparging شامل معرفی هوا یا اکسیژن خالص به تخمیر از طریق اسپارگر است که وسیله ای با سوراخ های کوچک یا نازل است. اسپارگر می تواند در پایین تخمیر یا در سایر موقعیت های استراتژیک قرار داشته باشد.
هنگامی که هوا یا اکسیژن به داخل تخمیر ریخته می شود ، حباب تشکیل می شود. این حباب ها از طریق آبگوشت تخمیر بالا می روند و اکسیژن را از فاز گاز به فاز مایع منتقل می کنند. کارآیی انتقال اکسیژن به عوامل مختلفی از جمله اندازه حباب ، سرعت جریان گاز و تحریک آبگوشت بستگی دارد.
حباب های کوچکتر دارای نسبت سطح بزرگتر - به - حجم هستند ، به این معنی که آنها می توانند اکسیژن را با کارآمدتر منتقل کنند. با این حال ، تولید حباب های بسیار کوچک می تواند چالش برانگیز باشد و ممکن است به اسپاررهای تخصصی نیاز داشته باشد. سرعت جریان گاز نیز بر انتقال اکسیژن تأثیر می گذارد. سرعت جریان بالاتر می تواند میزان اکسیژن موجود برای انتقال را افزایش دهد ، اما ممکن است باعث ایجاد بیش از حد کف در تخمیر شود.
تحریک یکی دیگر از عوامل مهم است. با هم زدن آبگوشت تخمیر ، حباب ها به طور مساوی پراکنده می شوند و زمان تماس بین گاز و مایع افزایش می یابد. این باعث افزایش انتقال اکسیژن می شود. در یک تخمیر 2000 لیتر ، از همزن های قدرتمند معمولاً برای اطمینان از اختلاط مناسب و توزیع اکسیژن استفاده می شود.
مزیت پراکندگی این است که این یک روش نسبتاً ساده و با هزینه است. با تنظیم سرعت جریان گاز و سرعت تحریک می توان آن را به راحتی کنترل کرد. با این حال ، Sparging همچنین می تواند برخی از مشکلات را ایجاد کند. به عنوان مثال ، ریزش بیش از حد می تواند منجر به از بین رفتن اجزای فرار در آبگوشت تخمیر شود و در صورت عدم فیلتر شدن هوای ورودی یا اکسیژن ممکن است خطر آلودگی را افزایش دهد.
هوادهی
هوادهی سطح روش دیگری برای تأمین اکسیژن به یک تخمیر 2000 لیتری است. در این روش ، اکسیژن از هوای بالای آبگوشت تخمیر به سطح مایع منتقل می شود. انتقال به دلیل شیب غلظت بین اکسیژن موجود در هوا و اکسیژن موجود در مایع رخ می دهد.
برای تقویت هوادهی سطح ، تخمیر را می توان با یک سطح بزرگ طراحی کرد. به عنوان مثال ، یک تخمیر با شکل کم عمق و گسترده ای در مقایسه با یک بلند و باریک از سطح بیشتری برخوردار خواهد بود. آشفتگی همچنین می تواند در هوادهی سطح نقش داشته باشد. با ایجاد امواج یا موج دار بر روی سطح مایع ، ناحیه تماس بین هوا و مایع افزایش می یابد که باعث انتقال اکسیژن می شود.
هوادهی سطح روشی ملایم است که باعث ایجاد کف یا فشار برشی بر روی میکروارگانیسم ها نمی شود. همچنین برای تخمیر مناسب است که میکروارگانیسم ها نسبت به شرایط برشی بسیار حساس هستند. با این حال ، میزان انتقال اکسیژن در هوادهی سطح به طور کلی در مقایسه با پراکندگی ، به ویژه در تخمیر کننده های مقیاس بزرگ مانند موارد 2000L کمتر است. این بدان معنی است که هوادهی سطح ممکن است برای تخمیر زیاد اکسیژن - تقاضا کافی نباشد.
هوادهی
هوادهی غشای یک روش پیشرفته تر اکسیژن است. از یک غشای برای جدا کردن فاز گاز (هوا یا اکسیژن) از فاز مایع (آبگوشت تخمیر) استفاده می کند. اکسیژن از طریق غشای و آبگوشت تخمیر پخش می شود.
این غشای را می توان از مواد مختلفی مانند سیلیکون یا پلی تترا فلورو اتیلن (PTFE) تهیه کرد. این غشاها به صورت انتخابی قابل نفوذ هستند و باعث می شود اکسیژن در حالی که از عبور میکروارگانیسم ها و سایر آلاینده ها جلوگیری می کند ، از آن عبور کند.
یکی از مهمترین مزایای هوادهی غشایی ، راندمان انتقال اکسیژن بالا آن است. این غشای مساحت بزرگی را برای انتقال اکسیژن فراهم می کند و فرایند را می توان دقیقاً کنترل کرد. همچنین خطر آلودگی را کاهش می دهد زیرا گاز و مایع توسط غشاء از هم جدا می شوند.
با این حال ، سیستم های هوادهی غشایی می توانند برای نصب و نگهداری گران باشند. غشاها ممکن است به تمیز کردن یا جایگزینی منظم نیاز داشته باشند و ممکن است سیستم در مقایسه با پراکندگی یا هوادهی سطح پیچیده تر باشد.
مقایسه روشهای تأمین اکسیژن
هر روش عرضه اکسیژن مزایا و محدودیت های خاص خود را دارد. پراکندگی متداول ترین روش به دلیل سادگی و اثربخشی آن است. برای اکثر تخمیر ها ، به ویژه آنهایی که نیاز به اکسیژن بالا دارند ، مناسب است. هوادهی سطح روشی ملایم است که برای میکروارگانیسم های حساس مناسب است اما ممکن است اکسیژن کافی برای تخمیر با شدت زیاد فراهم نکند. هوادهی غشایی با راندمان بالا و خطر آلودگی کم ارائه می دهد اما گرانتر و پیچیده تر است.
هنگام انتخاب روش تأمین اکسیژن برای یک تخمیر 2000 لیتر ، باید چندین عامل در نظر گرفته شود. این موارد شامل نوع میکروارگانیسم ها ، تقاضای اکسیژن تخمیر ، هزینه تجهیزات و بهره برداری و خطر آلودگی است.
راه حل های تخمیر کننده و اکسیژن 2000 ما ما
ما به عنوان تأمین کننده تخمیر 2000 لیتر ، ما طیف وسیعی از گزینه های تأمین اکسیژن را برای پاسخگویی به نیازهای متنوع مشتریان ارائه می دهیم. تخمیر کنندگان ما می توانند مجهز به انواع مختلف اسپارگرها ، آشوب ها و سیستم های هوادهی باشند.
ما همچنین ارائه می دهیمتخمیر آبجو مخروطیوت1000 لیتر مخازن تخمیر آبجو، که با روشهای تأمین اکسیژن کارآمد برای اطمینان از تخمیر با کیفیت بالا طراحی شده اند. علاوه بر این ، ماتخمیر کنیکال تحت فشارهمچنین می تواند با سیستم تأمین اکسیژن مناسب برای پاسخگویی به نیازهای خاص تخمیر سفارشی شود.
تیم متخصصان ما می توانند به شما در انتخاب مناسب ترین روش تأمین اکسیژن برای فرآیند تخمیر خود کمک کنند. ما همچنین می توانیم پشتیبانی فنی و خدمات فروش را برای اطمینان از عملکرد صاف تخمیر شما ارائه دهیم.
پایان
در نتیجه ، عرضه اکسیژن یک جنبه مهم تخمیر در یک تخمیر 2000 لیتری است. پراکندگی ، هوادهی سطح و هوادهی غشایی روشهای اصلی مورد استفاده برای تأمین اکسیژن است که هر کدام دارای ویژگی های خاص خود هستند. ما به عنوان یک تأمین کننده تخمیر 2000 لیتری ، ما متعهد هستیم که بهترین راه حل های عرضه اکسیژن را در اختیار مشتریان خود قرار دهیم. اگر به محصولات ما علاقه مند هستید یا به اطلاعات بیشتری در مورد تأمین اکسیژن در تخمیر نیاز دارید ، لطفاً برای تهیه و بحث بیشتر با ما تماس بگیرید.
منابع
- بیلی ، جی ، و اولیس ، DF (1986). اصول مهندسی بیوشیمیایی. مک گرا - هیل.
- دوران ، نخست وزیر (1995). اصول مهندسی بیوپروس. مطبوعات دانشگاهی.
- Nielsen ، J. ، & Villadsen ، J. (2011). اصول مهندسی BioreAction. پریدن