АСУ дрожжевой отрасли

Дрожжевая биомасса выращивается с помощью биотехнологий. Данный процесс идет вне зависимости от возможных климатических особенностей, температуры воздуха и даже времени года. Рост биомассы это очень быстрый и короткий процесс. Скорость выращивания дрожжей очень высокая. Что касается стоимости производства дрожжевой массы, то она очень низкая. Это главные особенности дрожжевой промышленности.

Однако несмотря на все это, очень важном темой является повышения качества дрожжевой массы, особенно это касается той, которая в дальнейшем используется для выпекания хлеба и булочных изделий. Именно от них зависит, насколько пышный, пористый, прочный на срез после выпекания получится срез. Также дрожжи придают хлебу определенный вкус, аромат и повышают питательность. От рентабельности производства дрожжевой массы зависит конечная цена на хлеб и булочные изделия. Вот почему вопрос улучшения качества дрожжей на настоящий момент такой серьезный и важный вопрос.

Чтобы усовершенствовать  производство дрожжей и улучшить их качество, нужно ввести на предприятие автоматизированную систему управления всеми технологическими процессами изготовления сырьевой массы. Для этого нужно сначала изучить детально процесс роста дрожжей.

Дрожжи – это аэробный микроорганизм. Их рост зависит от потребления кислорода. Он окисляет субстраты органического происхождения, насыщает клетки энергией. Также кислород участвует в различных биохимических реакциях, которые отвечают полностью за жизнедеятельность микроорганизмов. Процесс обеспечения кислородом каждой отдельной стадии производства дрожжевой биомассы, а также удаление его, являются первыми составляющими, на которые направляется работа автоматизированной системы управления.

Кроме использования кислорода при производстве дрожжей, не менее важным является контроль режима притока мелассы. Она должна подходить в таком количестве, чтобы концентрация сахара всегда стремилась к нулевой отметке. Если кислорода в производственном процессе находится в достаточном количестве, то сахара используется полностью, а значит его концентрация практически всегда на нуле. Но сахара всегда должно быть в необходимом количестве. При его недостатке происходит так, что скорость прироста дрожжевой массы сильно увеличивается, а это ведет к негативному результату всего производственного процесса. А это означает только, то что требуется вести усиленный контроль за этим процессом. Это возможным становится только с внедрением автоматизированной системы управления. Происходит, другими словами, автоматическая стабилизация биотехнологического процесса притока меласс  на дрожжевом предприятии.

На западе уже давно существуют специальные автоматические линии различных производствееных линий. Например, подготовки растворов мелассы. В нее входят операции разведения мелассы водой для создания нужной плотности, добавление в нее кислоты, удаление коагулянтов, стерилизация полученного раствора. Автоматизация всех производственных линий на дрожжевом заводе обеспечивает получение всегда стабильных показателей цвета биомассы, концентрации сухих веществ, а также способствует повышении. Биотехнологических характеристик питательной среды выращивания дрожжей.

Есть еще одна важная сторона процесса роста дрожжей, которая требует повышенного контроля. Мелассы, полученные из свеклы содержат в своем составе кислоты летучего характера, в числе которых масленая, муравьиная и уксусная. Они главные ингибиторы роста дрожжевой биомассы. Больший процент всех летучих кислот представлены различными солями. Они для дрожжей представляют меньшую угрозу, чем свободные кислоты. Однако в процессе ферментации дрпожжевой массы начинает действовать серная кислота. Она влияет на то, что соли летучих кислот высвобождаются и переходят в свободное состояние. А это в свою очередь очень сильно тормозит сам процесс роста и размножения дрожжей. Для того, чтобы избежать этого, нужно сделать предварительное подкисление мелассы, которое высвободит летучие кислоты. Дальше их нужно вывести с помощью вакуумного расширителя.

Но это еще не все, что может неблагоприятно сказаться на росте и размножении дрожжей. Слишком повышенное содержание солей кальция в мелассе после того, как в нее добавляется серная кислота, ведет к образованию нерастворимого гипса. Это влияют на уменьшение скорости диффузии кислорода, следствием чего идет и снижение роста и размножения дрожжей.

Автоматизация производственных линий включается в себя удаление кальциевого гипса. Это делается его механическим отделением. Потом гипс пускается в обработку. Из него достается сахар, который можно использовать еще раз для производства дрожжевой биомассы.

Еще очень важным элементом работы автоматизированной системы управления является стерилизация раствора мелассы с помощью острого пара. Делается для того, что удалить постороннюю микрофлору из мелассы. Но высокая температура пара по-разному влияет на процесс стерилизации. С одной стороны, начинают снижаться сбраживаемые сахара за счет образования меланоидов и карамелей. С другой стороны, если температура пара недостаточно высока, то это не может гарантировать, что стерилизация прошла окончательно. Только автоматизированная линия позволяет держать температуры нагрева на необходимом показателе, чтобы избегать описанных ниже недостатков процесса стерилизации мелассы.

Чтобы улучшить качество получаемой дрожжевой массы, автоматизированная система вводит в процесс такие компоненты, как соевая мука, томатные выжимки и соевый белковый продукт. Это способствует увеличению содержания аминного азота, который повышает качество конечного продукта.

Все производство дрожжевой биомассы ведется при повышенных температурах. Чтобы не было опасного перегрева, процесс требует постоянного эффективного управления системой охлаждения среды. Автоматическая система постоянно регулирует температуру, которая находится внутри производственного биореактора. Он предназначен для роста и размножения дрожжей, которые в будущем будут применены в хлебобулочном производстве.

Кроме кислот, очень важно при производстве дрожжей регулировать содержание щелочей. Когда выделяется аммиак, начинается процесс подщелачивания внутренней среды из-за автолиза дрожжей на клеточном уровне. Это происходит, когда количество накопленной дрожжевой массы не соответствует не соответствует поступающим питательным веществам. Автоматизированная система работает в направлении регулирования количества поступающих питательных элементов и их скорости подачи. Если наблюдается превышение нормы относительно подщелачивания среды, то тогда подается серная кислота. Если наоборот подкисление зашкаливает, то тогда автоматика подает аммиачную воду, чтобы выровнять среду и сделать в точности такой, как требуется.

Все аэробные процессы идет с образованием пены. Она идет двоякое значение. С одной стороны, она способствует увеличению скорости абсорбции кислорода, а с другой стороны, может привести к увеличению концентрации растворенного СО2 до числа, которое приведет к замедлению роста и размножения дрожжей.

Все автоматизированные линии, которые используются на дрожжевых производствах, классифицируются в зависимости от алгоритма контроля и управления кислородно-углеродной питательной средой.

Различают:

  1. Автоматизированную систему управления всей питательной средой по определенной программе. Это может быть жесткая программа, которая имеет коррекцию по результатам, полученным после лабораторного анализа , или в результате полного изменения регламента.
  2. Автоматическая система управления питательной средой в зависимости от состояния биомассы на физиологическом уровне.
  3. Автоматическая система управления питательной средой на основе применения прогнозирующих модулей.

Сообщение успешно послано!

Мы свяжемcя с вами в ближайщее время!

Закрыть

Отправка Сообщения

Фамилия Имя:
Компания:
E-mail:
Телефон:
Сообщение: