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發(fā)酵罐中的CO2濃度檢測
2023.12.27
       發(fā)酵罐是指用于微生物發(fā)酵的裝置，主體通常是由不銹鋼板制成的主缸，其容積為1立方米至幾百立方米，在設(shè)計和處理過程中結(jié)構(gòu)很嚴(yán)密。
       乳制品、酒類發(fā)酵過程是無菌的、無污染過程，通常使用發(fā)酵罐進行發(fā)酵。發(fā)酵罐使用無菌系統(tǒng)來防止空氣中的微生物污染，從而大大延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期和產(chǎn)品的純度。儲罐經(jīng)過專門設(shè)計，帶有無菌呼吸孔或無菌正壓發(fā)酵系統(tǒng)。罐體裝有或迷宮式夾套，可通過加熱或冷卻介質(zhì)對其進行加熱或冷卻。發(fā)酵罐規(guī)格有很多種，發(fā)酵罐容量為300-15000L。
       在啤酒發(fā)酵中，酵母接種后，由于酵母的凝固作用，使罐底酵母細(xì)胞密度增加，從而加快了發(fā)酵速度，增加了發(fā)酵過程中產(chǎn)生的二氧化碳。同時，由于發(fā)酵液液柱高度產(chǎn)生的靜壓，二氧化碳含量隨液層的變化呈梯度變化，因此發(fā)酵液在罐內(nèi)的密度也呈梯度變化。

       此外，由于錐形罐外設(shè)有冷卻裝置，可以人工控制發(fā)酵各階段的溫度。在靜壓差、二氧化碳釋放密度差和罐上部冷卻產(chǎn)生溫差（1-2 C）的驅(qū)動力作用下，罐內(nèi)發(fā)酵液產(chǎn)生強自然對流，增強了酵母與發(fā)酵液的接觸，促進了酵母的代謝，大大提高了啤酒的發(fā)酵速度，啤酒發(fā)酵周期明顯縮短。

       在啤酒發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w，發(fā)酵液中的濃度變化不像溶氧那樣規(guī)律。其大小受多種因素的影響，如細(xì)菌的呼吸強度、發(fā)酵液的流變特性、通風(fēng)攪拌程度和外界壓力，設(shè)備的大小也有影響。
       隨著 CO2 溶解度的增加，大罐發(fā)酵液的靜壓可達1×10>pa以上，為正壓發(fā)酵，罐底壓力可達1.5x10pa，因此，隨著壓力的增加在二氧化碳濃度中，攪拌速度不改變，二氧化碳不易排出，罐底會形成碳酸，影響細(xì)菌的呼吸和產(chǎn)物的合成。
       CO2 濃度的控制應(yīng)通過其對發(fā)酵的影響來確定。所以在發(fā)酵罐中需要對二氧化碳濃度進行實時監(jiān)測，建議安裝氣體檢測儀來進行監(jiān)測。
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