Ako zmerať koncentráciu biomasy vo fermentačnej nádrži?

Hej! Ako dodávateľ fermentačných nádrží sa často pýtam, ako zmerať koncentráciu biomasy vo fermentačnom nádrži. Je to zásadný aspekt procesu fermentácie, či už varíte pivo, vyrábate biopalivá alebo vyrábajú farmaceutiká. V tomto blogovom príspevku sa podelím o niekoľko praktických metód a poznatkov, ktoré vám pomôžu presne zmerať koncentráciu biomasy.

Prečo je dôležité meranie koncentrácie biomasy

Predtým, ako sa ponoríme do metód, rýchlo sa dotknite toho, prečo je meranie koncentrácie biomasy také dôležité. Koncentrácia biomasy sa vzťahuje na množstvo živých mikroorganizmov (ako sú baktérie, kvasinky alebo huby) v danom objeme fermentačného bujónu. Toto meranie vám pomôže sledovať rast a aktivitu mikroorganizmov, čo priamo ovplyvňuje kvalitu a množstvo konečného produktu. Napríklad pri varení piva je správna koncentrácia kvasiniek biomasy nevyhnutná na dosiahnutie požadovanej chuti a obsahu alkoholu.

Metódy na meranie koncentrácie biomasy

1. Meranie optickej hustoty (OD)

Jednou z najbežnejších a najpriamejších metód je meranie optickej hustoty fermentačného vývaru. Táto metóda sa spolieha na skutočnosť, že mikroorganizmy rozptyľujú svetlo. Keď sa koncentrácia biomasy zvyšuje, je rozptýlené viac svetla a absorbancia vývaru pri špecifickej vlnovej dĺžke (zvyčajne 600 nm) stúpa.

Na meranie OD budete potrebovať spektrofotometer. Takto to funguje:

• Najprv odoberte vzorku fermentačného vývaru. Nezabudnite ju dobre premiešať, aby ste získali reprezentatívnu vzorku.
• Potom preneste vzorku do kyvety, ktorá je malý, číry kontajner určený na použitie v spektrofotometre.
• Vložte kyvetu do spektrofotometra a zmerajte absorbanciu pri 600 nm. Čím vyššie je čítanie absorbancie, tým vyššia je koncentrácia biomasy.

Je dôležité si uvedomiť, že merania OD sú relatívne a je potrebné ich kalibrovať proti štandardnej krivke. Štandardnú krivku môžete vytvoriť meraním OD známych koncentrácií biomasy. Týmto spôsobom môžete previesť hodnoty OD na skutočné koncentrácie biomasy.

2. Meranie suchej hmotnosti

Ďalšou spoľahlivou metódou je meranie suchej hmotnosti biomasy. Táto metóda vám poskytuje absolútne meranie množstva biomasy vo vzorke.

Tu je, ako to urobiť:

• Vezmite známy objem fermentačného vývaru a filtrujte ho cez predbežný filtračný papier. Tým sa oddelí mikroorganizmy od tekutiny.
• Umyte filtračný papier destilovanou vodou, aby ste odstránili všetky komponenty zvyškového média.
• Potom vysušte filtračný papier pomocou zachytenej biomasy v rúre pri vysokej teplote (zvyčajne okolo 105 ° C), kým sa nedosiahne konštantná hmotnosť. To môže trvať niekoľko hodín.
• Nakoniec znova zvážte filtračný papier. Rozdiel medzi konečnou hmotnosťou a počiatočnou hmotnosťou filtračného papiera je suchá hmotnosť biomasy. Rozdeľte túto hmotnosť objemom vzorky a získajte koncentráciu biomasy.

Zatiaľ čo meranie suchej hmotnosti je presné, je čas - náročný a deštruktívny, čo znamená, že vzorku nemôžete vrátiť do fermentačnej nádrže.

3. Životaschopný počet buniek

Ak chcete poznať počet živých mikroorganizmov v fermentačnom vývaru, spôsob, ako ísť, je životaschopný počet buniek. Táto metóda zahŕňa pokovovanie riedenia fermentačného vývaru na agarových doštičkách a počítanie počtu kolónií, ktoré rastú po inkubácii.

Tu sú kroky:

• Pripravte sériu riedenia fermentačného vývaru. To sa dosahuje tým, že vezme malé množstvo vývaru a pridaním do známeho objemu sterilného riedidla (napríklad roztoku soľného roztoku). Opakujte tento proces a vytvorte celý rad riedení.
• Doska Známy objem každého riedenia na vhodnom agarovom médiu. Agarové médium poskytuje živiny potrebné na rast mikroorganizmov.
• Inkubujte dosky pri optimálnej teplote mikroorganizmov. Po určitom období (obvykle 24 - 48 hodín) sa na tanieroch vytvoria kolónie.
• Počet kolónií na doskách s počítaným počtom kolónií (zvyčajne medzi 30 a 300). Vynásobte počet kolónií faktorom riedenia, aby ste získali počet životaschopných buniek na jednotku objemu pôvodného fermentačného vývaru.

Životaschopný počet buniek vám poskytuje informácie o živých bunkách, ale môže byť čas - konzumujúci a nemusí detegovať všetky životaschopné bunky, najmä bunky v spiaceho stave.

Faktory ovplyvňujúce meranie koncentrácie biomasy

Existuje niekoľko faktorov, ktoré môžu ovplyvniť presnosť meraní koncentrácie biomasy. Patria sem:

• Zloženie médií: Komponenty fermentačného média môžu interferovať s meraním. Napríklad niektoré zložky média môžu absorbovať svetlo pri rovnakej vlnovej dĺžke, ktorá sa používa na meranie OD, čo vedie k nepresným hodnotám.
• Agregácia buniek: Mikroorganizmy môžu tvoriť agregáty vo fermentačnom bujóne. To môže ovplyvniť merania OD aj životaschopné merania počtu buniek. Pri meraní OD môžu agregované bunky rozptyľovať svetlo odlišne a pri životaschopnom počte buniek sa agregáty môžu počítať ako jedna kolónia, čo vedie k podceneniu skutočného počtu buniek.
• Fáza rastu: Fáza rastu mikroorganizmov môže tiež ovplyvniť meranie. Počas fázy oneskorenia sa koncentrácia biomasy nemusí významne zvýšiť, zatiaľ čo počas exponenciálnej fázy sa môže rýchlo zvýšiť.

Naše fermentačné nádrže na presné monitorovanie biomasy

V našej spoločnosti ponúkame celý rad vysoko kvalitných fermentačných nádrží navrhnutých na uľahčenie presného merania koncentrácie biomasy. NášFermentačná nádrž pivaje ideálny pre remeselnícke pivovary, ktorí chcú počas procesu varenia pozorne sledovať biomasu kvasiniek. Je vybavený portami pre ľahký odber vzoriek a má studňový interiér na zabezpečenie rovnomerného miešania fermentačného vývaru.

Pre priemyselné aplikácie, našeFermentačné nádrže z nehrdzavejúcej ocelesú skvelou voľbou. Sú vyrobené z vysokej triedy z nehrdzavejúcej ocele, ktorá je odolná voči korózii a ľahko sa čistí. Tieto nádrže je možné prispôsobiť rôznymi senzormi na nepretržité monitorovanie koncentrácie biomasy a ďalších parametrov.

Ak potrebujete ľahký prístup k interiéru fermentačnej nádrže na odber vzoriek a údržbu, nášFermentačná nádrž na bočnú prielezje ideálna voľba. Bočná prielez poskytuje pohodlný prístup bez prílišného narušenia procesu fermentácie.

Záver

Meranie koncentrácie biomasy v fermentačnej nádrži je kritickým krokom pri zabezpečovaní úspechu procesu fermentácie. Použitím metód, ako je meranie optickej hustoty, meranie suchej hmotnosti a životaschopný počet buniek, môžete presne sledovať rast a aktivitu mikroorganizmov. Je však dôležité poznať faktory, ktoré môžu ovplyvniť presnosť týchto meraní.

Ak ste na trhu s vysokou kvalitnou fermentačnou nádržou na podporu vašich potrieb monitorovania biomasy, sme tu, aby sme pomohli. Naše fermentačné nádrže sú navrhnuté s najnovšími technológiami a funkciami, aby bol váš fermentačný proces čo najvýhodnejší a najpresnejší. Kontaktujte nás a prediskutujte svoje konkrétne požiadavky a začnite s konverzáciou obstarávania. Tešíme sa na spoluprácu s vami!

Odkazy

• Baily, Je, & Ollis, DF (1986). Základy biochemického inžinierstva. McGraw - Hill.
• Stanbury, PF, Whitaker, A., & Hall, SJ (2017). Princípy fermentačnej technológie. Elsevier.