Použití stlačeného vzduchu v průmyslové výrobě droždí: Rozhodující role spolehlivých a energeticky efektivních řešení dmychadel a stlačeného vzduchu
Mnoho procesů v průmyslové výrobě droždí vyžaduje použití vzduchu s nízkým tlakem nebo stlačeného vzduchu. Jedním z nejdůležitějších postupů je průmyslová fermentace (kultivační proces). Při ní musí dmychadla spolehlivě provzdušnit kvasnicovou směs, aby byl dosažen optimální výnos. Provzdušňování může tvořit až 50 % celé spotřeby energie drožďárny. Proto je rozhodující spolehlivost a energetická efektivita dmychadel, aby byly výrobní náklady na tunu droždí co nejnižší. V tomto příspěvku objasníme typická použití vzduchu s nízkým tlakem a stlačeného vzduchu ve výrobě droždí a upozornit, jak pokroková řešení od KAESER vyhovují těmto požadavkům.
Typická použití stlačeného vzduchu ve výrobě droždí
Inteligentní řešení stlačeného vzduchu KAESER při použití v průmyslové výrobě droždí
Stažení
Schéma procesu v detailu
Stlačený vzduch v průmyslové výrobě droždí
Průmyslová fermentace
Průmyslová fermentace (aerobní kultivace) je rozhodující proces při výrobě droždí, které je potřebné např. v potravinářském průmyslu pro výrobu chleba. Od mateřského kvásku až po komerční fermentaci je vzduch s nízkým tlakem nezbytný během celého růstu buněk ve velkoobjemových fermentačních nádržích.
Dmychadla provzdušňují a promíchávají kvasnicovou směs ve fermentorech. Provzdušňování zásobuje kvasinky kyslíkem, míchání se stará o homogenní podmínky a zlepšuje přepravu látek. Droždí se zpravidla vyrábí přítokovým procesem Fed-Batch.
To znamená, že po počáteční startovací fázi je substrát kontinuálně dodáván do bioreaktoru, aby na začátku zabránil velmi vysoké koncentraci cukru.
Vysoké koncentrace cukru by brzdily růst kvasinek. Přívodem substrátu se plynule zvyšuje objem náplně bioreaktoru. Aby byl zajištěn rovnoměrný přívod kyslíku, musí se proto systém dmychadel přizpůsobovat neustále se měnící situaci, tzn. zvýšit tlak, aby vyrovnal větší objemy, a zvýšit dodávané množství, aby poskytoval dostatečné množství kyslíku pro zásobování rostoucího množství kvasinek. Cílem kvašení je udržovat kvasinky v exponenciální fázi růstu. Řízení kvašení s optimálním zásobováním substrátem a s tím spojeným provzdušňováním je podstatné, aby byl dosažen optimální výsledek výroby droždí.
Především dmychadlo se musí rychle přizpůsobovat neustále se měnícím procesním parametrům. Produkt se může zkazit, pokud je provzdušňován příliš málo nebo příliš hodně, a likvidace zkažené šarže, čištění fermentační nádrže a obnova výrobního procesu mohou být náročné na čas, zdroje a energie.
Potřeba provzdušňování průmyslové fermentace je zpravidla jeden z největších spotřebitelů energie v biotechnickém výrobním zařízení a činí až 50 % celkové spotřeby energie zařízení. Spolehlivé a efektivní zásobování vzduchem s nízkým tlakem proto není rozhodující jen pro úspěch aerobních procesů, ale také pro celkovou spotřebu energie provzdušňovacího dmychadla.
Společnost KAESER úzce spolupracuje se zákazníky, aby dodávala výkonné systémy dmychadel pro optimální výsledky aerobní fermentace, maximální efektivitu a nízkou spotřebu energie. Aby byly dosahovány špičkové výkony s vícenásobnými dmýchacími stanicemi, lze integrovat SIGMA AIR MANAGER 4.0, který dynamicky přizpůsobí provoz dmychadel na základě dodávaných množství v reálném čase a požadavků na stlačený vzduch, aby byla kdykoliv zaručena optimální výroba vzduchu s nízkým tlakem.
Zjistit více o řešeních KAESER pro průmyslovou fermentaci:
Konečné zpracování droždí
Vysoce čistý přístrojový vzduch, který vyžaduje typický tlak 6-7 barů(g), je nezbytný pro řízení ventilů a ovládání pneumatických přístrojů v průmyslové drožďárně. Je potřebný zejména pro řadu procesů konečného zpracování:
-
Provoz sušicích zařízení
Díky jejich jednoduchosti a efektivitě při odstraňování vlhkosti se během procesu sušení při výrobě sušeného droždí často používají ventilátory. Jsou však alternativní metody sušení, které pracují se stlačeným vzduchem a nabízejí lepší efektivitu sušení a kvalitu produktu, jako např.:
Proudové sušení; u této metody se stlačený vzduch používá ke zkapalnění částic droždí a zajištění rovnoměrného sušení. Rovnoměrný proud vzduchu je rozhodující pro zachování stejných podmínek sušení a optimálních teplot sušení, čímž s zlepší celková efektivita procesu sušení.
Sušení rozstřikem; u této metody je stlačený vzduch potřeba k rozstřikování drožďového koncentrátu na jemné kapičky. Čistý a suchý stlačený vzduch je rozhodující pro efektivní sušení a rovnoměrnou velikost kapiček, což přispívá ke kvalitě konečného produktu.
-
Dopravní systémy droždí
Vakuová doprava se používá, jakmile je droždí vysušené k šetrné a efektivní dopravě sušeného droždí ze sušicího zařízení k balení bez narušení jeho integrity. Tento typ pneumatické dopravy ve fázi ředění vyžaduje stlačený vzduch o vysoké rychlosti a nízkém tlaku, aby mohl efektivně dopravovat droždí. Pro optimální výkon musí být stlačený vzduch zbavený vlhkosti a oleje, aby nedocházelo k narušování toku materiálu a efektivity systému a také znečištění.
Jako u všech použití kompresorů a dmychadel v průmyslové výrobě droždí je nezbytný čistý a suchý stlačený vzduch, aby splňoval vysoké požadavky na čistotu vzduchu ve výrobě potravin. V úzkém souladu s výrobci procesních zařízení a za použití příslušných norem, jako je ISO 8573-1, nabízí společnost KAESER na míru přizpůsobená řešení dmychadel a systému stlačeného vzduchu, která spolehlivě a efektivně splňují přísné standardy kvality vzduchu pro průmyslové konečné zpracování droždí.
Zjistit více o řešeních KAESER pro konečné zpracování droždí:
Balení droždí
Přístrojový vzduch je třeba pro konečné balení droždí – od pohonu pneumatických ovladačů, které pohánějí mechanické pohyby balicích strojů, až po zabránění znečištění plnicích a uzavíracích mechanismů.
K tomu může patřit také pohon pneumatických nožů nebo vyfukovací zařízení, která se používají k vyfukování přebytečných částic droždí a k zachování čistoty např. obalových materiálů nebo povrchu strojů. Tato použití jsou odkázaná na spolehlivé zásobování čistým a suchým stlačeným vzduchem, aby byla zajištěna čistota a nedocházelo ke znečištění.
Společnost KAESER spolupracuje s OEM a zákazníky balicích strojů, aby nalezla a dodávala optimální řešení kompresorů nebo dmychadel, které je přizpůsobené specifickým požadavkům balicích zařízení a současně splňuje požadované třídy čistoty podle ISO 8573-1.
Zjistit více o řešeních KAESER pro balení droždí:
Provozní úprava vody
Vzduch s nízkým tlakem a v některých případech také stlačený vzduch - má pro úpravu vody na místě rozhodující význam. Například v biologickém čisticím stupni je vzduch s nízkým tlakem potřeba k provětrání odpadní vody. Dmychadla vytvářejí proudy vzduchu pro provzdušňovací systémy, které tvoří vzduchové bubliny, které jsou vstřikovány do odpadní vody.
Toto provzdušňování zásobuje bakterie kyslíkem potřebným pro odbourání organických látek.
Kvasnicová odpadní voda má zpravidla vysokou biologickou spotřebu kyslíku (BSK) z důvodu vysokého podílu cukrů, proteinů a zbytků kvasnic. To znamená, že je třeba značné množství kyslíku, aby podpořil mikrobiální aktivitu pro biologické procesy úpravy.
Přiměřený přívod kyslíku je proto rozhodující pro udržení efektivní mikrobiální aktivity, což znamená, že výkon dmychadla přímo ovlivňuje výsledek úpravy.
Průmyslová výroba droždí spotřebovává velké množství vody, přičemž zařízení denně spotřebují tisíce litrů. Kromě toho je provzdušňování velkým spotřebitelem energie při úpravě odpadních vod. Účinné a energeticky efektivní úprava vody na místě je proto nezbytná nejen pro udržitelné vodohospodářství, ale také pro optimalizované využívání energie. Proto je výběr spolehlivých a energeticky efektivních provzdušňovacích dmychadel stále důležitější.
Společnost KAESER nabízí na míru přizpůsobená řešení dmychadel, která spolehlivě a energeticky efektivně splňují požadavky na provzdušňování při úpravě vody na místě.
Zjistit více o řešeních KAESER pro provozní úpravu vody:
Stlačený vzduch pro dílnu
V dílně drožďárny je spolehlivé zásobování stlačeným vzduchem potřebné pro různé úkoly, např. pro provoz pneumatického nářadí a čištění dílů. Pístové kompresory KAESER jsou ideálním řešením pro dílny s přerušovanou potřebou stlačeného vzduchu.
Kompresory jsou k dispozici jak v mobilních provedeních (řady CLASSIC a PREMIUM), tak také jako stacionární modely (řady KCT a AIRBOX) a přesvědčí svoji flexibilitou a spolehlivostí. Šroubové kompresory jsou vysoce efektivním řešením pro větší dílny s se stálou potřebou stlačeného vzduchu. Řada AIRCENTER od KAESER slučuje výkonný šroubový kompresor, kondenzační sušičku a vzdušník do jednoho kompaktního kompletního systému.
Díky tichému provozu se zařízení ideálně hodí pro použití přímo na pracovišti. Jako alternativu nabízí řada SXC prostorově úsporné kompletní řešení s kondenzační sušičkou a vzdušníkem – ukryté v robustním polyethylenovém tělese.
Zjistit více o řešeních KAESER pro dílny: