生物質發酵的精密測量之道

據聯合國預測，到2050年，全球人口將達到100億。因此，食品工業必須找到新的方法，確保以可持續的方式養活不斷增長的世界人口。生產新食品就是方法之一。該理念涉及微生物生產的生物技術食品成分，如蛋白質。生物質發酵是生產新食品的常見工藝。它對測量儀表提出了很高的要求。

用于生產新食品的生物質發酵法可在較短時間內大量產出微生物。微型真菌、藻類或酵母在發酵過程中迅速生長繁殖，形成富含蛋白質的生物質。所得成分與肉、魚、蛋和乳制品等傳統蛋白質來源一樣富有營養。此外，它既不含膽固醇，也不含飽和脂肪。

然而，保持無菌條件絕不是成功進行生物質發酵的唯一關鍵標準。合適的生長條件必須始終維持恒定，才能最大限度地提高生產力。因此，監測關鍵參數需要相應的高質量傳感技術。威卡的產品系列中擁有多種儀表來應對這項任務。

溫度是發酵過程中的關鍵測量參數。這是因為微生物的理想生長和繁殖取決于特定溫度的持續性。任何偏差都會影響生產過程，進而影響生產力。因此，準確度是溫度測量溫度計的首要選擇標準，這樣用戶才能精確控制熱量輸入。TR22-A型熱電阻溫度計與衛生設計的焊接式護套相結合，就能滿足這一要求。

對于產品敏感度較高的過程，TR22-A還可與T38溫度變送器結合使用。其真正的漂移檢測功能可即時顯示傳感器的任何關鍵溫度偏差。這意味著用戶可以信賴測量值，而不必等到下一次校準時才能檢測到任何漂移。

發酵過程的另一個關鍵測量參數是壓力。它對結構完整性和功能至關重要。對于大型系統來說尤其如此。帶有集成平嵌隔膜監測功能的DMSU21SA型壓力變送器即可用于壓力監測。

該測量系統采用焊接的雙層膜片，膜片之間的空間被抽空。如果過程側的隔膜損壞，真空就會釋放，監測儀表（壓力開關）會發出報警信號。用戶立即就能知道無菌完整性是否受到威脅。在損壞修復之前，第二層膜片會保持過程的安全密封。這確保了測量儀表不會為過程帶來風險。

與壓力和溫度一樣，發酵罐中的填充液位對發酵過程也至關重要。它會影響培養基的混合、通氣和體積。連續液位檢測方法反過來又取決于生物質的狀況。浮子式測量適用于低粘度介質，例如FLM-H型磁致伸縮液位變送器。浮子的設計使其不受浮沫和氣泡的影響。磁致伸縮測量原理還具有很高的準確度。

另一方面，發酵罐中較堅硬的生物質更適合重力式液位監測，即通過稱量容器及其內容物來進行液位監測。對于這種不直接接觸產品的測量方法，推薦使用稱重傳感器，如F3831型剪切梁。該傳感器的測量準確度很高，并且具有很高的長期穩定性。威卡提供的測量儀表以及安裝套件（型號：AZK02）、接線盒（型號：B6578）和顯示屏（型號：E1932）是一套可隨時安裝的組裝式套件。

對于高要求的測量儀表，定期校準是必不可少的。用戶可以直接在系統中對溫度和壓力測量儀表進行測試，例如使用CTD9350型干井式溫度校準儀和CPH7000型便攜式過程校準儀。此外，威卡中國還提供帶有CNAS證書的校準服務，既可以在公司自己的實驗室進行，也可以在客戶處進行移動校準。