Hej! Jako dostawca zbiorników fermentacyjnych często pytają mnie o to, jak zmierzyć stężenie biomasy w zbiorniku fermentacyjnym. Jest to kluczowy aspekt procesu fermentacji, niezależnie od tego, czy warzysz piwo, produkujesz biopaliwa, czy produkujesz farmaceutyki. W tym poście na blogu podzielę się praktycznymi metodami i spostrzeżeniami, które pomogą ci dokładnie zmierzyć koncentrację biomasy.
Dlaczego mierzenie stężenia biomasy ma znaczenie
Zanim zagłębiamy się w metody, szybko dotknijmy, dlaczego pomiar stężenia biomasy jest tak ważny. Stężenie biomasy odnosi się do ilości żywych mikroorganizmów (takich jak bakterie, drożdże lub grzyby) w danej objętości bulionu fermentacyjnego. Ten pomiar pomaga monitorować wzrost i aktywność mikroorganizmów, co bezpośrednio wpływa na jakość i ilość produktu końcowego. Na przykład w parze piwa właściwa koncentracja drożdży w biomasie jest niezbędna do osiągnięcia pożądanego smaku i zawartości alkoholu.
Metody pomiaru stężenia biomasy
1. Pomiar gęstości optycznej (OD)
Jedną z najczęstszych i prostych metod jest pomiar gęstości optycznej bulionu fermentacyjnego. Ta metoda opiera się na fakcie, że mikroorganizmy rozpraszają światło. Wraz ze wzrostem stężenia biomasy więcej światła jest rozproszona, a absorbancja bulionu o określonej długości fali (zwykle 600 nm) wzrasta.
Aby zmierzyć OD, potrzebujesz spektrofotometru. Oto jak to działa:
- Najpierw weź próbkę bulionu fermentacyjnego. Pamiętaj, aby dobrze wymieszać, aby uzyskać reprezentatywną próbkę.
- Następnie przenieś próbkę do kuwety, która jest małym, przezroczystym pojemnikiem zaprojektowanym do użycia w spektrofotometrze.
- Umieść kuwetę w spektrofotometrze i zmierz absorbancję przy 600 nm. Im wyższy odczyt absorbancji, tym wyższe stężenie biomasy.
Należy zauważyć, że pomiary OD są względne i muszą być skalibrowane w stosunku do krzywej standardowej. Możesz utworzyć krzywą standardową, mierząc OD znanych stężeń biomasy. W ten sposób możesz przekonwertować odczyty OD na rzeczywiste stężenia biomasy.
2. Pomiar suchej masy
Inną niezawodną metodą jest pomiar suchej masy biomasy. Ta metoda daje bezwzględny pomiar ilości biomasy w próbce.
Oto jak to zrobić:
- Weź znaną objętość bulionu fermentacyjnego i odfiltruj go przez wstępnie zważoną bibułę filtracyjną. To oddzieli mikroorganizmy od cieczy.
- Umyj bibułę filtracyjną wodą destylowaną, aby usunąć resztkowe elementy nośnika.
- Następnie wysuszyć biomasę filtracyjną uwięzioną biomasą w piekarniku w wysokiej temperaturze (zwykle około 105 ° C), aż do osiągnięcia stałej masy. Może to potrwać kilka godzin.
- Na koniec ponownie zważyć bibułę filtracyjną. Różnica między ostateczną wagą a początkową wagą bibuły filtracyjnej polega na suchej masie biomasy. Podziel tę wagę przez objętość próbki, aby uzyskać stężenie biomasy.
Chociaż pomiar suchej masy jest dokładny, czas - zużycie i destrukcyjne, co oznacza, że nie można zwrócić próbki do zbiornika fermentacji.
3. Liczba komórek opłacalna
Jeśli chcesz poznać liczbę żywych mikroorganizmów w bulionie fermentacyjnym, realna liczba komórek jest dobrym rozwiązaniem. Ta metoda polega na rozcieńczeni bulionu fermentacyjnego na płytkach agarowych i zliczanie liczby kolonii, które rosną po inkubacji.
Oto kroki:
- Przygotuj serię rozcieńczeń bulionu fermentacyjnego. Odbywa się to, biorąc niewielką ilość bulionu i dodanie go do znanej objętości sterylnego rozcieńczalnika (jak roztwór soli fizjologicznej). Powtórz ten proces, aby stworzyć szereg rozcieńczeń.
- Płyta Znana objętość każdego rozcieńczenia na odpowiednim pożywce agarowej. Medium agarowe zapewnia składniki odżywcze potrzebne do wzrostu mikroorganizmów.
- Inkubuj płytki w optymalnej temperaturze dla mikroorganizmów. Po pewnym okresie (zwykle 24–48 godzin) na płytkach powstają kolonie.
- Policz liczbę kolonii na płytkach z policzalną liczbą kolonii (zwykle od 30 do 300). Pomnóż liczbę kolonii przez współczynnik rozcieńczenia, aby uzyskać liczbę żywotnych komórek na jednostkę objętości pierwotnego bulionu fermentacyjnego.
Liczba żywotności komórek dostarcza informacji o żywych komórkach, ale może to być czas - konsumowanie i może nie wykrywać wszystkich żywych komórek, szczególnie tych w stanie uśpienia.
Czynniki wpływające na pomiar stężenia biomasy
Istnieje kilka czynników, które mogą wpływać na dokładność pomiarów stężenia biomasy. Należą do nich:
- Kompozycja medialna: Składniki mediów fermentacyjnych mogą zakłócać pomiar. Na przykład niektóre składniki mediów mogą pochłaniać światło o tej samej długości fali, stosowanej do pomiaru OD, co prowadzi do niedokładnych odczytów.
- Agregacja komórki: Mikroorganizmy mogą tworzyć agregaty w bulionie fermentacyjnym. Może to wpływać zarówno na pomiary OD, jak i żywotności komórek. W pomiarach OD zagregowane komórki mogą rozpraszać światło inaczej, a w żywej liczbie komórek agregaty mogą być liczone jako pojedyncza kolonia, co prowadzi do niedoszacowania rzeczywistej liczby komórek.
- Faza wzrostu: Faza wzrostu mikroorganizmów może również wpływać na pomiar. Podczas fazy opóźnienia stężenie biomasy może nie znacznie wzrosnąć, podczas gdy podczas fazy wykładniczej może gwałtownie wzrosnąć.
Nasze zbiorniki fermentacyjne do dokładnego monitorowania biomasy
W naszej firmie oferujemy szereg wysokiej jakości zbiorników fermentacyjnych zaprojektowanych w celu ułatwienia dokładnego pomiaru stężenia biomasy. NaszZbiornik fermentacyjny piwajest idealny dla piwowarów rzemieślniczych, którzy chcą uważnie monitorować biomasę drożdżową podczas procesu warzenia. Jest wyposażony w porty do łatwego pobierania próbek i ma dobrze zaprojektowane wnętrze, aby zapewnić jednolite mieszanie bulionu fermentacyjnego.
Do zastosowań przemysłowych naszeZbiorniki fermentacyjne ze stali nierdzewnejto świetny wybór. Są wykonane ze stali nierdzewnej o wysokiej stopniu, która jest odporna na korozję i łatwa do czyszczenia. Zbiorniki te można dostosować z różnymi czujnikami do ciągłego monitorowania stężenia biomasy i innych parametrów.
Jeśli potrzebujesz łatwego dostępu do wnętrza zbiornika fermentacji w celu pobierania próbek i konserwacji, naszBoczny zbiornik fermentacyjnyto idealna opcja. Boczny właz zapewnia wygodny dostęp bez zbytniego zakłócania procesu fermentacji.
Wniosek
Pomiar stężenia biomasy w zbiorniku fermentacyjnym jest kluczowym krokiem w zapewnieniu powodzenia procesu fermentacji. Stosując metody takie jak pomiar gęstości optycznej, pomiar suchej masy i żywą liczbę komórek, możesz dokładnie monitorować wzrost i aktywność mikroorganizmów. Ważne jest jednak, aby zdawać sobie sprawę z czynników, które mogą wpływać na dokładność tych pomiarów.
Jeśli jesteś na rynku wysokiej jakości zbiornika fermentacji, aby zaspokoić twoje potrzeby w zakresie monitorowania biomasy, jesteśmy tutaj, aby pomóc. Nasze zbiorniki fermentacyjne zostały zaprojektowane z najnowszą technologią i funkcjami, aby proces fermentacji był jak najdokładniejszy i dokładny. Skontaktuj się z nami, aby omówić swoje szczególne wymagania i rozpocząć rozmowę z zakupami. Z niecierpliwością czekamy na współpracę z Tobą!
Odniesienia
- Baily, Je i Ollis, DF (1986). Podstawy inżynierii biochemicznej. McGraw - Hill.
- Stanbury, PF, Whitaker, A., i Hall, SJ (2017). Zasady technologii fermentacji. Elsevier.
