Primjene komprimiranog zraka u industrijskoj proizvodnji kvasca: Ključna uloga pouzdanih i energetski učinkovitih puhala i rješenja za komprimirani zrak
Mnogi procesi u industrijskoj proizvodnji kvasca zahtijevaju upotrebu zraka pod niskim tlakom ili komprimiranog zraka. Jedan od najvažnijih procesa je fermentacija velikih razmjera (proces kultivacije). U njemu puhala moraju pouzdano osigurati prozračivanje i miješanje smjese kvasca kako bi se postigli optimalni prinosi. Aeracija može činiti do 50 % cjelokupne potrošnje energije tvornice za proizvodnju kvasca. Stoga su pouzdanost i energetska učinkovitost puhala ključne za održavanje što nižih troškova proizvodnje po toni kvasca. U ovom članku objašnjavamo tipične primjene zraka pod niskim tlakom i komprimiranog zraka u proizvodnji kvasca te pokazujemo kako napredna rješenja tvrtke KAESER ispunjavaju te zahtjeve.
Tipične primjene komprimiranog zraka u proizvodnji kvasca
Inteligentna rješenja za komprimirani zrak iz tvrtke KAESER u primjeni u industrijskoj proizvodnji kvasca
Preuzimanje
Detalji dijagrama procesa
Komprimirani zrak u industrijskoj proizvodnji kvasca
Fermentacija velikih razmjera
Fermentacija velikih razmjera (aerobni uzgoj) ključan je proces za proizvodnju kvasca koji je potreban, na primjer, u prehrambenoj industriji za izradu kruha. Od matičnog fermenta do komercijalne fermentacije, zrak pod niskim tlakom neophodan je tijekom cijelog procesa rasta stanica u velikim spremnicima za fermentaciju.
Puhala služe za aeraciju i miješanje smjese kvasca u fermentorima. Aeracija opskrbljuje stanice kvasca kisikom, a miješanjem se osiguravaju homogeni uvjeti i poboljšava prijenos materijala. Kvasac se obično proizvodi korištenjem šaržnog procesa s priloženim punjenjem.
To znači da se nakon početne faze supstrat kontinuirano dovodi u bioreaktor kako bi se izbjegla vrlo velika koncentracija šećera na početku.
Prevelike koncentracije šećera inhibirale bi rast stanica kvasca. Dovođenjem supstrata kontinuirano se povećava volumen sadržaja bioreaktora. Kako bi se osiguralo ravnomjerno dovođenje kisika, sustav puhala mora se prilagođavati kontinuirano promjenjivoj situaciji, tj. povećati tlak radi kompenzacije većeg volumena i povećati brzinu isporuke kako bi se osiguralo dovoljno kisika za rastući broj stanica kvasca. Cilj fermentacije je održati stanice kvasca u fazi eksponencijalnog rasta. Upravljanje fermentacijom putem optimalnog dovođenja supstrata i aeracije povezane s time ključno je za postizanje optimalne proizvodnje kvasca.
Naročito je važno da se puhalo trenutno prilagođava promjenjivim parametrima procesa. Nedovoljna ili prekomjerna aeracija može imati negativan utjecaj na proizvod, a zbrinjavanje neodgovarajuće serije, čišćenje fermentacijskih spremnika i ponovno pokretanje proizvodnog procesa može biti dugotrajno i intenzivno te zahtijevati mnogo energije.
Zahtjevi fermentacije velikih razmjera po pitanju aeracije obično su među najvećim potrošačima energije u biotehnološkom proizvodnom pogonu te čine do 50 % ukupne potrošnje energije postrojenja. Pouzdana i učinkovita opskrba zrakom pod niskim tlakom stoga je ključna ne samo za dobre rezultate aerobnog procesa, već i za ukupnu potrošnju energije aeracijskih puhala.
Tvrtka KAESER blisko surađuje sa svojim kupcima kako bi isporučila učinkovite sustave puhala za optimalne rezultate aerobne fermentacije, maksimalnu učinkovitost i nisku potrošnju energije. Za postizanje vrhunskih radnih značajki sa stanicom s više puhala može se integrirati SIGMA AIR MANAGER 4.0. Taj sustav dinamički prilagođava rad puhala na temelju potrebnih količina isporuke i tlaka u stvarnom vremenu kako bi se osiguralo generiranje zraka pod niskim tlakom u svakom trenutku.
Saznajte više o rješenjima iz tvrtke KAESER: za fermentaciju velikih razmjera:
Završna obrada kvasca
Instrumentalni zrak velike čistoće, za koji je tipično potreban tlak od 6 do 7 bara (g), neophodan je za upravljanje ventilima i aktiviranje pneumatskih uređaja u industrijskom pogonu za proizvodnju kvasca. Naročito je potreban za nekoliko procesa završne obrade:
-
Rad uređaja za sušenje
Zbog svoje jednostavnosti i učinkovitosti u uklanjanju vlage, ventilatori se često koriste u procesu sušenja u proizvodnji suhog kvasca. Međutim, postoje i alternativne metode sušenja s komprimiranim zrakom koje omogućuju učinkovitije sušenje i višu kvalitetu proizvoda:
Sušenje u fluidiziranom sloju: u ovoj metodi komprimirani zrak služi za ukapljivanje čestica kvasca i osiguravanje ravnomjernog sušenja. Konstantan protok zraka ključan je za održavanje ravnomjernih uvjeta sušenja i optimalnih temperatura sušenja, čime se poboljšava općenita učinkovitost procesa sušenja.
Sušenje raspršivanjem: ova metoda zahtijeva komprimirani zrak za atomizaciju kremastog kvasca u fine kapljice. Čist i suh komprimirani zrak ključan je za učinkovito sušenje i jednoliku veličinu kapljica, što doprinosi kvaliteti konačnog proizvoda.
-
Sustavi za transport kvasca
Nakon što se kvasac osuši, vakuumski transport upotrebljava se kako bi se osušeni kvasac neagresivno i učinkovito prenio iz sustava za sušenje u sustav za pakiranje bez ugrožavanja njegovog integriteta. Ta vrsta pneumatskog transporta tijekom faze razrjeđivanja zahtijeva komprimirani zrak velike brzine i niskog tlaka. Kako bi se postigle optimalne radne značajke, komprimirani zrak ne smije sadržavati vlagu i ulje kako bi se spriječili poremećaji u protoku materijala i učinkovitosti sustava poput nečistoća.
Kao u svim primjenama kompresora i puhala u industrijskoj proizvodnji kvasca, čist i suh komprimirani zrak ključan je za ispunjavanje strogih zahtjeva po pitanju čistoće zraka u proizvodnji hrane. U bliskoj suradnji s proizvođačima procesne opreme i uz pridržavanje relevantnih standarda kao što je ISO 8573-1, KAESER nudi prilagođena rješenja za puhala i sustave komprimiranog zraka koja pouzdano i učinkovito zadovoljavaju stroge standarde kvalitete zraka za industrijsku završnu obradu kvasca.
Saznajte više o rješenjima tvrtke KAESER za završnu obradu kvasca:
Pakiranje kvasca
Za završno pakiranje kvasca potreban je instrumentalni zrak, koji se upotrebljava od pogona pneumatskih aktuatora koji pokreću mehaničke kretnje strojeva za pakiranje do sprječavanja nečistoće u mehanizmima punjenja i zatvaranja.
To može uključivati i pogon zračnih noževa ili uređaja za ispuhivanje koji služe za uklanjanje viška čestica kvasca i održavanje čistoće, primjerice materijala za pakiranje ili površina strojeva. Takve primjene oslanjaju se na pouzdanu opskrbu čistim, suhim komprimiranim zrakom kako bi se osigurala čistoća i spriječila kontaminacija.
Tvrtka KAESER surađuje s proizvođačima originalne opreme (OEM) i kupcima strojeva za pakiranje kako bi pronašla i isporučila optimalno rješenje kompresora ili puhala prilagođeno specifičnim zahtjevima sustava pakiranja, uz istovremeno ispunjavanje potrebnih klasa čistoće prema standardu ISO 8573-1.
Saznajte više o rješenjima tvrtke KAESER za pakiranje kvasca:
Industrijska obrada vode
Zrak pod niskim tlakom, a u nekim slučajevima i komprimirani zrak, ključan je za obradu vode na mjestu upotrebe. Na primjer, u fazi biološke obrade zrak pod niskim tlakom potreban je za aeraciju otpadne vode. Puhala stvaraju zračne struje za aeracijske sustave koji proizvode sitne mjehuriće zraka koji se ubrizgavaju u otpadnu vodu.
Ta aeracija osigurava kisik koji je bakterijama potreban za razgradnju organske tvari.
Otpadne vode od kvasca obično imaju visoku biološku potrošnju kisika (BPK) zbog visokog sadržaja šećera, proteina i ostataka kvasca. To znači da je potrebna značajna količina kisika kako bi se omogućila mikrobna aktivnost u procesu biološke obrade.
Stoga je adekvatna opskrba kisikom ključna za održavanje učinkovite mikrobne aktivnosti, što znači da radne značajke puhala izravno utječu na rezultat obrade.
U industrijskoj proizvodnji kvasca troše se velike količine vode i postrojenja svakodnevno potroše tisuće litara vode. Nadalje, aeracija je glavni potrošač energije u obradi otpadnih voda. Djelotvorna i energetski učinkovita obrada vode na licu mjesta stoga je ključna ne samo za održivo upravljanje vodama, već i za optimiziranu upotrebu energije. Odabir pouzdanih i energetski učinkovitih puhala za aeraciju stoga postaje sve važniji.
KAESER nudi prilagođena rješenja puhala koja pouzdano i energetski učinkovito zadovoljavaju zahtjeve aeracije za obradu vode na licu mjesta.
Saznajte više o rješenjima iz tvrtke KAESER za industrijsku obradu vode:
Komprimirani zrak za radionicu
U radionici tvornice za proizvodnju kvasca, pouzdana opskrba komprimiranim zrakom ključna je za razne zadatke, poput rada pneumatskih alata i čišćenja komponenti. Klipni kompresori KAESER idealno su rješenje za radionice s povremenim potrebama za komprimiranim zrakom.
Kompresori su dostupni u mobilnim verzijama (serije CLASSIC i PREMIUM) i kao stacionarni modeli (serije KCT i AIRBOX) te impresioniraju svojom fleksibilnošću i pouzdanošću. Vijčani kompresori vrlo su učinkovito rješenje za veće radionice s kontinuiranom potrebom za komprimiranim zrakom. Serija AIRCENTER iz tvrtke KAESER objedinjuje snažan vijčani kompresor, rashladni sušač i spremnik komprimiranog zraka u kompaktnom i kompletnom sustavu.
Zahvaljujući tihom radu, to je postrojenje idealno za upotrebu izravno na radnom mjestu. Kao alternativa, serija SXC predstavlja kompletno rješenje koje štedi prostor, a sadrži rashladni sušač i spremnik komprimiranog zraka koji su smješteni u robusnom polietilenskom kućištu.
Saznajte više o rješenjima iz tvrtke KAESER za radionice: