Según las previsiones de la ONU, en 2050 vivirán en la Tierra diez mil millones de personas. La industria alimentaria necesita encontrar nuevas formas de alimentar de forma sostenible a la creciente población mundial. Una de ellas es la denominada «New Food». Se trata de ingredientes alimentarios biotecnológicos producidos a partir de microorganismos, como las proteínas. La fermentación de la biomasa es un proceso habitual para la producción de «New Food» y plantea grandes exigencias a los instrumentos de medición.
Fermentación de la biomasa: Producción eficiente de «New Food»
La fermentación de biomasa para nuevos alimentos permite la producción de microorganismos en grandes cantidades y en un tiempo comparativamente corto. Los microhongos, las algas o las levaduras crecen rápido y se multiplican durante la fermentación para formar una biomasa rica en proteínas. El ingrediente resultante es tan nutritivo como las fuentes convencionales de proteínas, como la carne, el pescado, los huevos y los productos lácteos. Además, no contiene ni colesterol ni grasas saturadas.
Sin embargo, otros microorganismos también pueden desarrollarse en ese entorno y multiplicarse en consecuencia. Para evitar de forma fiable este tipo de contaminación, deben prevalecer unas condiciones asépticas durante todo el proceso de fermentación de la biomasa para los nuevos alimentos. Esto incluye la instrumentación de medición integrada en el proceso de fermentación. Por lo tanto, se recomiendan instrumentos de diseño higiénico que también garanticen una limpieza sin residuos para las tareas de control del proceso.
¿Cuáles son los retos de la fermentación de biomasa?
El mantenimiento de unas condiciones asépticas no es en absoluto el único criterio fundamental para el éxito de la fermentación de la biomasa. Las condiciones óptimas de crecimiento deben permanecer constantes durante todo el proceso para maximizar la productividad. Por lo tanto, el control de los parámetros de crecimiento críticos requiere una tecnología de sensores de alta calidad. Para ello, WIKA dispone de una amplia gama de instrumentos.
Soluciones de medición de WIKA para la fermentación de biomasa para la producción de «New Food»:
Instrumentos de medición para la fermentación de biomasa para la producción de New Food (desde la izquierda): termómetro de resistencia modelo TR22-A, transmisor de presión modelo DMSU21SA con monitorización de membrana integrada, transmisor de nivel magnetostrictivo modelo FLM-H y barra de cizallamiento modelo F3201 para monitorización gravimétrica de nivel (incluye kit de montaje).
1. Medición de la temperatura:
La temperatura es el parámetro de medición fundamental durante la fermentación. Esto se debe a que el crecimiento y la reproducción óptimos de los microorganismos dependen de la continuidad de temperaturas específicas. Cualquier desviación de ésta puede perjudicar el proceso y, por tanto, la productividad. Por lo tanto, la precisión es el primer criterio de selección de los termómetros utilizados para medir la temperatura, de modo que el usuario pueda controlar con precisión el aporte de calor. El termómetro de resistencia modelo TR22-A en combinación con una vaina soldada en diseño higiénico, por ejemplo, cumple este requisito.
Para procesos con alta sensibilidad del producto, el TR22-A también puede combinarse con el transmisor de temperatura T38. Gracias a su función True Drift Detection, el sensor detecta inmediatamente cualquier desviación crítica de la temperatura. Esto significa que el usuario puede confiar en los valores medidos y no tiene que esperar hasta el siguiente intervalo de calibración para detectar cualquier deriva.
2. Monitorización de la presión:
Otro parámetro de medición clave para los procesos en el fermentador es la presión. Es de vital importancia para la integridad estructural y el funcionamiento. Esto es especialmente cierto en sistemas de gran tamaño. El transmisor de presión in-line modelo DMSU22SA con monitorización que ofrece una mayor seguridad para el proceso al utilizar un sensor seco, ya que se elimina el riesgo de contaminación por el líquido de transmisión, por ejemplo, para la monitorización de la presión.
3. Detección de nivel:
El nivel de llenado del fermentador es tan importante para el proceso de fermentación como la presión y la temperatura. Influye en la mezcla, la aireación y el volumen del medio de cultivo. El método de detección continua del nivel depende a su vez del estado de la biomasa. La medición basada en el flotador es adecuada para medios de baja viscosidad, por ejemplo con el transmisor de nivel magnetostrictivo modelo FLM-H. El flotador está diseñado de tal forma que no se ve afectado por la formación de espuma ni por las burbujas de aire. Además, el principio de medición magnetostrictivo proporciona una gran precisión.
Por otro lado, las biomasas más firmes en el fermentador favorecen el control gravimétrico del nivel, es decir, el control del nivel pesando el recipiente y su contenido. Para este método de medición sin contacto directo con el producto se recomiendan las células de carga, como el modelo F3201. El sensor mide con extrema precisión y tiene una elevada estabilidad a largo plazo. WIKA suministra el instrumento de medición junto con el kit de montaje (modelo AZK02), la caja de conexiones (modelo B6578) y la pantalla (modelo E1932) como unidad montada y lista para instalar.
La calibración periódica es esencial para obtener resultados de medición precisos
Dadas las elevadas exigencias a las que se ven sometidos los instrumentos de medición, la calibración periódica es esencial. Los instrumentos de medición de temperatura y presión pueden comprobarse directamente en el sistema, por ejemplo, con el calibrador de bloque seco CTD9350 y el calibrador de procesos portátil CPH7000. Además, desde WIKA ofrecemos servicios de calibración con certificados ENAC y DAkkS, ya sea en nuestros laboratorios acreditados, en las unidades móviles o in-situ directamente en las instalaciones del cliente.
En nuestra página web encontrarás más información sobre WIKA y una visión general de los productos, sectores y servicios que ofrecemos. En la tienda online de WIKA también puedes encontrar una amplia gama de instrumentos de medición estándar. No dudes en ponerte en contacto con nosotros para cualquier pregunta o información.
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