Hur mäter jag biomassakoncentrationen i en jäsningstank?

Hej där! Som leverantör av jäsningstankar blir jag ofta frågad om hur man mäter biomassakoncentrationen i en jäsningstank. Det är en avgörande aspekt av jäsningsprocessen, oavsett om du brygger öl, producerar biobränslen eller gör läkemedel. I det här blogginlägget delar jag några praktiska metoder och insikter som hjälper dig att mäta biomassakoncentration exakt.

Varför mäta biomassakoncentration är viktigt

Innan vi dyker in i metoderna, låt oss snabbt beröra varför mätning av biomassakoncentration är så viktigt. Biomasskoncentration avser mängden levande mikroorganismer (som bakterier, jäst eller svampar) i en given volym av jäsningsbuljongen. Denna mätning hjälper dig att övervaka tillväxten och aktiviteten hos mikroorganismerna, vilket direkt påverkar slutproduktens kvalitet och kvantitet. I ölbryggning är till exempel den högra biomassakoncentrationen av jäst avgörande för att uppnå önskat smak och alkoholinnehåll.

Metoder för att mäta biomassakoncentration

1. Mätning av optisk densitet (OD)

En av de vanligaste och enkla metoderna är att mäta den optiska densiteten för jäsningsbuljongen. Denna metod förlitar sig på att mikroorganismer sprider ljus. När biomassakoncentrationen ökar sprids mer ljus och buljongens absorbans vid en specifik våglängd (vanligtvis 600 nM) ökar.

För att mäta OD behöver du en spektrofotometer. Så här fungerar det:

• Ta först ett prov av jäsningsbuljongen. Se till att blanda det bra för att få ett representativt prov.
• Överför sedan provet till en kyvett, som är en liten, klar behållare utformad för användning i en spektrofotometer.
• Placera kyvetten i spektrofotometern och mät absorbansen vid 600 nm. Ju högre absorbansavläsning, desto högre biomassa -koncentration.

Det är viktigt att notera att OD -mätningar är relativa och måste kalibreras mot en standardkurva. Du kan skapa en standardkurva genom att mäta OD för kända biomassakoncentrationer. På detta sätt kan du omvandla OD -avläsningarna till faktiska biomassakoncentrationer.

2. Mätning av torrvikt

En annan tillförlitlig metod är att mäta biomassans torra vikt. Denna metod ger dig en absolut mätning av mängden biomassa i provet.

Så här gör man det:

• Ta en känd volym av fermenteringsbuljongen och filtrera den genom ett förhandsviktat filterpapper. Detta kommer att separera mikroorganismerna från vätskan.
• Tvätta filterpapperet med destillerat vatten för att ta bort eventuella restmediekomponenter.
• Torka sedan filterpapperet med den fångade biomassan i en ugn vid en hög temperatur (vanligtvis cirka 105 ° C) tills en konstant vikt uppnås. Det kan ta flera timmar.
• Slutligen, väga filterpapperet igen. Skillnaden mellan den slutliga vikten och filterpapperets initiala vikt är biomassans torrvikt. Dela denna vikt med provets volym för att få biomassakoncentrationen.

Medan torrviktsmätning är korrekt är det dags - konsumtion och förstörande, vilket innebär att du inte kan returnera provet till jäsningstanken.

3. Viabel cellantal

Om du vill veta antalet levande mikroorganismer i jäsningsbuljongen är ett livskraftigt cellantal vägen att gå. Denna metod involverar pläteringsutspädningar av jäsningsbuljongen på agarplattor och räknar antalet kolonier som växer efter inkubation.

Här är stegen:

• Förbered en serie utspädningar av fermenteringsbuljongen. Detta görs genom att ta en liten mängd buljong och lägga till den till en känd volym steril utspädningsmedel (som saltlösning). Upprepa denna process för att skapa en rad utspädningar.
• Platta en känd volym av varje utspädning på ett lämpligt agarmedium. Agarmediet tillhandahåller de näringsämnen som behövs för att mikroorganismerna ska växa.
• Inkubera plattorna vid den optimala temperaturen för mikroorganismerna. Efter en viss period (vanligtvis 24 - 48 timmar) kommer kolonier att bildas på plattorna.
• Räkna antalet kolonier på plattorna med ett räknat antal kolonier (vanligtvis mellan 30 och 300). Multiplicera antalet kolonier med utspädningsfaktorn för att få antalet livskraftiga celler per enhetsvolym av den ursprungliga jäsningsbuljongen.

Viabla cellantal ger dig information om de levande cellerna, men det kan vara tid - konsumtion och kanske inte upptäcker alla livskraftiga celler, särskilt de i vilande tillstånd.

Faktorer som påverkar mätning av biomassa

Det finns flera faktorer som kan påverka noggrannheten i mätningar av biomassakoncentration. Dessa inkluderar:

• Mediekomposition: Komponenterna i fermenteringsmediet kan störa mätningen. Till exempel kan vissa mediekomponenter absorbera ljus vid samma våglängd som används för OD -mätning, vilket leder till felaktiga avläsningar.
• Cellaggregering: Mikroorganismer kan bilda aggregat i jäsningsbuljongen. Detta kan påverka både OD och livskraftiga cellantalmätningar. Vid OD -mätning kan aggregerade celler sprida ljus annorlunda, och i livskraftiga cellantal kan aggregat räknas som en enda koloni, vilket leder till en underskattning av det faktiska cellnumret.
• Tillväxtfas: Mikroorganismernas tillväxtfas kan också påverka mätningen. Under fördröjningsfasen kan biomassakoncentrationen inte öka signifikant, medan den under den exponentiella fasen kan öka snabbt.

Våra jäsningstankar för exakt övervakning av biomassa

Hos vårt företag erbjuder vi en rad högkvalitativa fermenteringstankar utformade för att underlätta exakt mätning av biomassakoncentration. VårÖlfermenteringstankär perfekt för hantverksbryggare som vill övervaka jästbiomassan under bryggningsprocessen noggrant. Den är utrustad med portar för enkel provtagning och har en väl utformad interiör för att säkerställa enhetlig blandning av jäsningsbuljongen.

För industriella applikationer, våraJäsningstankar i rostfritt stålär ett bra val. De är gjorda av rostfritt stål med hög kvalitet, vilket är resistent mot korrosion och lätt att rengöra. Dessa tankar kan anpassas med olika sensorer för att kontinuerligt övervaka biomassakoncentration och andra parametrar.

Om du behöver enkel åtkomst till jäsningstankens inre för provtagning och underhåll, vårFermenteringstankär det perfekta alternativet. Sidans manhål ger bekväm åtkomst utan att störa jäsningsprocessen för mycket.

Slutsats

Mätning av biomassakoncentration i en jäsningstank är ett kritiskt steg för att säkerställa framgången för jäsningsprocessen. Genom att använda metoder som mätning av optisk densitet, torrviktsmätning och livskraftigt cellantal kan du exakt övervaka tillväxten och aktiviteten hos mikroorganismerna. Det är emellertid viktigt att vara medveten om de faktorer som kan påverka noggrannheten i dessa mätningar.

Om du är ute efter en jäsningstank av hög kvalitet för att stödja dina biomassaövervakningsbehov, är vi här för att hjälpa. Våra jäsningstankar är utformade med den senaste tekniken och funktionerna för att göra din jäsningsprocess så effektiv och korrekt som möjligt. Kontakta oss för att diskutera dina specifika krav och starta en upphandlingssamtal. Vi ser fram emot att arbeta med dig!

Referenser

• Baily, JE, & Ollis, DF (1986). Grundläggande av biokemiska tekniska tekniska tekniker. McGraw - Hill.
• Stanbury, PF, Whitaker, A., & Hall, SJ (2017). Principer för jäsningsteknik. Elsevier.