发酵是一个高度复杂的过程。许多参数会影响最终的酒精含量和总产量。如今，大多数酿酒厂或燃料乙醇植物都使用高性能液相色谱（HPLC）进行发酵监测，包括酸，糖，酒精和甘油测量。所有这些组件都是相互关联的。因此，必须能够在发酵过程的每个阶段进行跟踪。使用HPLC作为主要监视工具存在缺点。
使用HPLC的缺点
使用HPLC的缺点是：
- 这很耗时。
- 样品分析至少需要20分钟，不包括样品制备，仪器校准和后分析时间。这通常会导致实际无法满足发酵样品结果的需求。
- 它不能用作实时故障射击工具。在收益率损害之前，无法确定在过程初期发生的潜在问题。
- 它只能分析可溶性组件。
- 为了从土豆泥中提取感兴趣的成分，必须对其进行离心或过滤以保留液体部分。这可能会导致分析中的错误，因为去除的固体部分包含糖，酸和醇，因此结果不准确。
- 技术人员必须高技能。
- 配件（例如列，化学品，过滤器）可能非常昂贵。
NIR分析
可以使用散布反射模式以玻璃喙分析发酵样品布鲁克光学MPA集成球体通道或矩阵-I系统安装在中心旋转器中。它们专门设计用于不均匀样本分析。表1显示了布鲁克目前用来监测酿酒厂玉米发酵的校准模型的预测误差。
表格1。发酵参数的RMSECV值，
| 成分 |
近似RMSECV |
| 乙醇 |
0.14 |
| 葡萄干 |
0.5 |
| 葡萄糖 |
0.46 |
| 麦芽糖 |
0.52 |
| 乳酸 |
0.11 |
| 甘油 |
0.07 |
NIR光谱仪的故障排除
在一年的过程中，一位实验室技术员只能用一个NIR光谱仪测量5600个玉米捣碎样品。可以以12至40 h的间隔监测发酵罐，并且可以预测酒精的最终百分比。如果值低于预期，则可以采取纠正措施。通过验证是否添加了正确量的酶或酵母菌或审核工厂进行机械故障来进行故障排除。
机械故障的一个例子是乳酸增加和一个发酵罐中乙醇的减少，通常是由Butterworth洗衣机不正确旋转引起的。另一个例子是冷却线圈中存在泄漏，导致酒精含量低。
NIR分析的优势
NIR分析的优势是：
- 这很快。在每个测量中（仅持续大约1分钟）可以同时确定多个组件。
- 它是无损的。由于不需要样品制备，因此可以直接研究发酵样品。没有浪费和污染。
- 它简单，高度精确且准确。
- NIR技术可以帮助识别和解决潜在问题，然后再损害收益率。
- NIR光谱学是一种资产，允许酿酒厂和燃料乙醇植物快速对不同方案进行研究，以通过更改酶，参数或营养补充剂来优化发酵过程。
- NIR分析可确保原材料，加工燃料，蒸汽，人工，维护和设备节省可观的节省。app亚博体育亚博网站下载
- 故障排除是一个的主要优势NIR光谱仪。
使用NIR光谱仪的大量节省
以下示例显示了与使用NIR光谱仪有关的显着节省。如果发酵罐为200,000升，并且当酒精含量达到9.6％时的平均发酵效果完成，则意味着该植物将在每个发酵罐中生产19,200升绝对升酒精。使用NIR，如果在发酵优化后，每个发酵罐的平均酒精含量升至10.6％，则在每个发酵罐中进行21,200升绝对升酒。如果每年在工厂中设置1000个发酵罐以生产一定量的酒精，则发酵罐酒精含量的一个百分点增加意味着该工厂现在只能设置905个，而不是1000个发酵罐来生产相同数量的酒精。
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此信息已从布鲁克光学（Bruker Optics）提供的材料中采购，审查和调整。亚博网站下载
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