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發酵罐中的CO2濃度檢測

2023.12.27

發酵罐是指用于微生物發酵的裝置，主體通常是由不銹鋼板制成的主缸，其容積為1立方米至幾百立方米，在設計和處理過程中結構很嚴密。
乳制品、酒類發酵過程是無菌的、無污染過程，通常使用發酵罐進行發酵。發酵罐使用無菌系統來防止空氣中的微生物污染，從而大大延長了產品的保質期和產品的純度。儲罐經過專門設計，帶有無菌呼吸孔或無菌正壓發酵系統。罐體裝有或迷宮式夾套，可通過加熱或冷卻介質對其進行加熱或冷卻。發酵罐規格有很多種，發酵罐容量為300-15000L。
在啤酒發酵中，酵母接種后，由于酵母的凝固作用，使罐底酵母細胞密度增加，從而加快了發酵速度，增加了發酵過程中產生的二氧化碳。同時，由于發酵液液柱高度產生的靜壓，二氧化碳含量隨液層的變化呈梯度變化，因此發酵液在罐內的密度也呈梯度變化。

此外，由于錐形罐外設有冷卻裝置，可以人工控制發酵各階段的溫度。在靜壓差、二氧化碳釋放密度差和罐上部冷卻產生溫差（1-2 C）的驅動力作用下，罐內發酵液產生強自然對流，增強了酵母與發酵液的接觸，促進了酵母的代謝，大大提高了啤酒的發酵速度，啤酒發酵周期明顯縮短。

在啤酒發酵過程中會產生大量的二氧化碳氣體，發酵液中的濃度變化不像溶氧那樣規律。其大小受多種因素的影響，如細菌的呼吸強度、發酵液的流變特性、通風攪拌程度和外界壓力，設備的大小也有影響。
隨著 CO2 溶解度的增加，大罐發酵液的靜壓可達1×10>pa以上，為正壓發酵，罐底壓力可達1.5x10pa，因此，隨著壓力的增加在二氧化碳濃度中，攪拌速度不改變，二氧化碳不易排出，罐底會形成碳酸，影響細菌的呼吸和產物的合成。
CO2 濃度的控制應通過其對發酵的影響來確定。所以在發酵罐中需要對二氧化碳濃度進行實時監測，建議安裝氣體檢測儀來進行監測。

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