De acordo com as previsões da ONU, dez bilhões de pessoas viverão na Terra até 2050. A indústria alimentícia deve encontrar novas maneiras de garantir que a crescente população mundial possa ser alimentada de forma sustentável. Uma das maneiras são os Novos Alimentos. Que envolve ingredientes alimentares biotecnológicos produzidos a partir de microrganismos, como proteínas. A fermentação de biomassa é um processo comum para a produção de Novos Alimentos. E impõe altas demandas na instrumentação de medição.
Fermentação de biomassa: Produção eficiente de Novos Alimentos
A fermentação de biomassa para Novos Alimentos permite a produção de microrganismos em grandes quantidades e em um tempo relativamente curto. Micro fungos, algas ou leveduras crescem rapidamente e se multiplicam durante a fermentação, formando biomassa rica em proteínas. O ingrediente resultante é tão nutritivo quanto fontes de proteína convencionais, como carne, peixe, ovos e laticínios. Além disso, não contém colesterol nem gorduras saturadas.
Cada microrganismo requer condições ótimas de crescimento para prosperar conforme desejado. No entanto, outros microrganismos também podem prosperar em tal ambiente e se multiplicar. Para prevenir de forma confiável essa contaminação, condições assépticas devem prevalecer durante todo o processo de fermentação de biomassa para Novos Alimentos. Isso inclui os instrumentos de medição integrados ao processo de fermentação. Portanto, recomenda-se o uso de instrumentos com design higiênico que também garantam limpeza sem resíduos para as tarefas de monitoramento no processo.
Quais são os desafios da fermentação de biomassa?
Manter condições assépticas, no entanto, não é o único critério crucial para uma fermentação de biomassa bem-sucedida. As condições ótimas de crescimento devem permanecer constantes ao longo do processo para maximizar a produtividade. Portanto, o monitoramento dos parâmetros críticos requer tecnologia de sensores de alta qualidade. Para essa tarefa, a WIKA possui uma ampla gama de instrumentos em seu portfólio.
Soluções de medição da WIKA para fermentação de biomassa para produção de Novos Alimentos:
Instrumentos de medição para fermentação de biomassa para produção de Novos Alimentos (da esquerda para a direita): termômetro de resistência modelo TR22-A, transmissor de pressão modelo DMSU21SA com monitoramento de diafragma integrado, transmissor de nível magnetorrestritivo modelo FLM-H e shear beam modelo F3201 para monitoramento de nível gravimétrico (incluindo kit de montagem).
Medição de temperatura:
A temperatura é o parâmetro crítico de medição durante a fermentação. Isso ocorre porque o crescimento e a reprodução ideais de microrganismos dependem da continuidade de temperaturas específicas. Qualquer desvio disso pode prejudicar o processo e, portanto, a produtividade. A precisão é, portanto, o primeiro critério de seleção para os termômetros usados para medição de temperatura, para que o usuário possa controlar com precisão o aquecimento. O termômetro de resistência modelo TR22-A em combinação com um poço termométrico soldado em design higiênico, por exemplo, atende a esse requisito.Para processos com alta sensibilidade do produto, o TR22-A também pode ser combinado com o transmissor de temperatura T38. Sua função de Detecção de Deriva Verdadeira sinaliza imediatamente qualquer desvio crítico de temperatura do sensor. Isso significa que o usuário pode confiar nos valores medidos e não precisa esperar até o próximo intervalo de calibração para detectar qualquer desvio.
- Monitoramento de pressão:
Outro parâmetro de medição crucial para os processos no fermentador é a pressão. Ela é de importância primária para a integridade estrutural e funcionamento. Isso é especialmente verdadeiro para sistemas grandes. O transmissor de pressão modelo DMSU21SA com monitoramento de diafragma integrado pode ser usado para monitoramento de pressão, por exemplo.Este sistema de medição funciona com um diafragma duplo soldado, cujo espaço entre eles é evacuado. Se o diafragma no lado do processo estiver danificado, o vácuo é liberado e o instrumento de monitoramento (pressostato) emite um sinal de alarme. O usuário sabe imediatamente se a integridade asséptica está em risco. O segundo diafragma mantém o processo firmemente selado até que o dano seja reparado. Isso garante que o instrumento de medição não represente perigo para o processo.
- Detecção de nível:
O nível de enchimento no fermentador é tão importante para o processo de fermentação quanto a pressão e a temperatura. Ele influencia a mistura, a aeração e o volume do meio de cultura. O método de detecção contínua de nível, por sua vez, depende da condição da biomassa. A medição baseada em flutuador é adequada para meios de baixa viscosidade, por exemplo, com o transmissor de nível magnetorrestritivo modelo FLM-H. O flutuador é projetado de forma a não ser afetado pela formação de espuma e bolhas de ar. O princípio de medição magnetorrestritivo também proporciona alta precisão.Por outro lado, biomassas mais firmes no fermentador favorecem o monitoramento de nível gravimétrico, ou seja, o monitoramento de nível por pesagem do recipiente e seu conteúdo. Células de carga, como o modelo F3201 shear beam, são recomendadas para este método de medição sem contato direto com o produto. O sensor mede com extrema precisão e tem alta estabilidade a longo prazo. A WIKA fornece o instrumento de medição e o kit de montagem (modelo AZK02), caixa de junção (modelo B6578) e display (modelo E1932) como uma unidade montada e pronta para instalar.
A calibração regular é essencial para resultados de medição precisos
Em vista das altas demandas colocadas na instrumentação de medição, a calibração regular é essencial. Os usuários podem testar os instrumentos de medição de temperatura e pressão diretamente no sistema, por exemplo, com o calibrador de temperatura de bloco seco modelo CTD9350 e o calibrador de processo portátil modelo CPH7000. Além disso, a WIKA oferece serviços de calibração acreditados conforme norma DIN EN ISO/IEC 17025, tanto no laboratório da WIKA quanto nas instalações do cliente.
Nota
No site da WIKA você encontrará mais informações sobre os instrumentos de medição e acessórios mencionados ( TR22A , T38 , DMSU21SA , FLM-H , F3201 , AZK02 , B6578 , E1932 , CTD9350 , CPH7000 ) assim como o serviço de calibração . Lá você também encontrará uma visão geral de outras soluções de medição para a indústria alimentícia. Se você tiver alguma dúvida, seu contato ficará feliz em ajudá-lo.