【技术实现步骤摘要】
一种发酵过程多参数在线监测装置
本专利技术涉及食品分析与品质研究领域,具体地说是一种用于发酵过程多参数在线实时监测的装置。该装置及方法能够实时在线分析发酵过程痕量挥发性有机发酵产物,同时检测氧气消耗速率(OUR)、二氧化碳生成速率(CER)和呼吸熵(RQ)等多元参数。
技术介绍
发酵过程是一种既古老又年轻的生化过程,主要通过微生物的生长培养以及化学变化,产生大量代谢产物。发酵过程往往工序复杂,发酵条件的改变对发酵产物的产量以及品质具有非常大的影响。近年来,食品安全与质量检测越来越受到人们的重视,针对发酵过程中状态参数以及发酵产气中痕量挥发性成分的实时在线监测是研究发酵过程的重要手段。本专利技术通过开发发酵产气在线检测技术,检测痕量的有机发酵产物,结合常规的氧气消耗速率(OUR)、二氧化碳生成速率(CER)和呼吸商(RQ)实现了多尺度参数相关分析,寻找能衡量或评价发酵状态的指标,建立相应的发酵标准曲线。在实验室中控制、优化各项发酵条件,探索可控实验参数下的最佳发酵效率。将实验室优化的发酵条件初步应用于大生产线,通过在线实时快速检测结合离线分析数据,探索微生物的生长与发酵条件控制之间关系,为生产发酵过程的优化与调控提供依据,优化发酵产物保障发酵产物品质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种更精确、高效的用于发酵过程多参数在线实时监测的装置以及方法。为了实现以上目的,本专利技术采用的技术方案为:发酵过程多参数在线监测装置,包括发酵罐、发酵状态监测系统以及发酵产气微量成分监 ...
【技术保护点】
1.一种发酵过程多参数在线监测装置,包括发酵罐(1)、发酵状态监测系统(2)以及发酵产气微量成分监测系统(3),其特征在于:/n所述发酵罐(1)为一发酵容器,其内产生发酵气,发酵气经由发酵进样管路(12),通过发酵气入口(4)进入发酵状态监测系统(2);/n发酵状态监测系统(2)为一个两端开口的中空密闭筒状结构,左端为发酵气入口、右端为发酵气出口,于发酵状态监测系统(2)内从左至右依次设置有氧气传感器(8)、二氧化碳传感器(9)、检测体积流量为0~3升/分钟的压差式传感器(10)以及检测体积流量为3~20升/分钟的压差式传感器(11),实现氧气浓度、二氧化碳浓度以及发酵气流量的发酵状态实时在线监测;/n进一步,所述发酵气通过发酵气出口(7)经由发酵管路(13)进入发酵产气微量成分监测系统(3),实现发酵产气中醛、酮、醇、醚、酯等中的一种或二种以上微量成分实时在线监测;/n所述发酵状态监测系统(2)中氧气传感器(8)、二氧化碳传感器(9)、检测体积流量为0~3升/分钟的压差式传感器(10)、检测体积流量为3~20升/分钟的压差式传感器(11)以及发酵产气微量成分监测系统(3)与电脑(14 ...
【技术特征摘要】
1.一种发酵过程多参数在线监测装置,包括发酵罐(1)、发酵状态监测系统(2)以及发酵产气微量成分监测系统(3),其特征在于:
所述发酵罐(1)为一发酵容器,其内产生发酵气,发酵气经由发酵进样管路(12),通过发酵气入口(4)进入发酵状态监测系统(2);
发酵状态监测系统(2)为一个两端开口的中空密闭筒状结构,左端为发酵气入口、右端为发酵气出口,于发酵状态监测系统(2)内从左至右依次设置有氧气传感器(8)、二氧化碳传感器(9)、检测体积流量为0~3升/分钟的压差式传感器(10)以及检测体积流量为3~20升/分钟的压差式传感器(11),实现氧气浓度、二氧化碳浓度以及发酵气流量的发酵状态实时在线监测;
进一步,所述发酵气通过发酵气出口(7)经由发酵管路(13)进入发酵产气微量成分监测系统(3),实现发酵产气中醛、酮、醇、醚、酯等中的一种或二种以上微量成分实时在线监测;
所述发酵状态监测系统(2)中氧气传感器(8)、二氧化碳传感器(9)、检测体积流量为0~3升/分钟的压差式传感器(10)、检测体积流量为3~20升/分钟的压差式传感器(11)以及发酵产气微量成分监测系统(3)与电脑(14)信号相连,所监测得到的氧气浓度、二氧化碳浓度、发酵产气流速以及发酵产气中各类微量成分浓度含量在电脑(14)实时显示。
2.根据权利要求1所述发酵过程多参数在线监测装置,其特征在于:
所述发酵产气微量成分监测系统(3)为飞行时间质谱仪、气相色谱-质谱联用仪或者集束毛细管柱-质谱联用仪。
3.根据权利要求1所述发酵过程多参数在线监测装置,其特征在于:
所述发酵进样管路(12)为单通道或多通道管路,多通道管路中的每个通道均分别与不同的发酵罐上端相连,通过阀切换可实现不同发酵装置之间的快速切换与实时监测。
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【专利技术属性】
技术研发人员:李海洋,李庆运,花磊,蒋吉春,王祯鑫,鞠帮玉,
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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