¿Cuáles son los instrumentos comúnmente utilizados para el análisis de gases de cola de fermentación biológica? ¿Cuál es el precio? ¿Sabes algo?
1. Principio de funcionamiento
El espectrómetro de gases de cola de fermentación adopta el principio de espectrometría de masas. Después de que el gas de cola de fermentación ingresa al sistema de muestreo, se envía a la fuente de iones de bombardeo de electrones (EI). La fuente de iones de bombardeo de electrones puede generar electrones con una cierta energía, que ioniza el gas de cola de fermentación en la cámara de ionización para formar iones moleculares. fragmentos y iones fragmentados. Después de ser examinados por el analizador de masas, los iones requeridos llegan al detector en secuencia de acuerdo con su relación masa-carga. La señal se amplifica y registra para obtener el diagrama de tendencia de cambio de concentración del gas de cola de fermentación.
El analizador de gases de cola de fermentación solo puede medir CO2 y O2 en los gases de cola de fermentación, y los principios de medición son diferentes. El principio de medición del CO2 es el método infrarrojo no dispersivo, mientras que el O2 utiliza el método paramagnético. El principio del análisis de gas de CO2 infrarrojo no fragmentado es que el pico de absorción infrarroja de CO2 tiene dos picos de absorción entre 2,6-2,9 μm y 4,1-4,5 μm. La concentración de CO2 se puede calcular en función del pico de absorción. El principio de medición de O2 mediante el método paramagnético es que el O2 tiene un alto paramagnetismo. Después de que el gas de cola de fermentación se introduce en el campo magnético, el campo magnético producirá diferentes cambios en el campo magnético debido a diferentes concentraciones de O2, por lo que se puede calcular el contenido de O2. El principio de la medición electroquímica de O2 es que los gases de fermentación con diferentes contenidos de O2 generan diferentes corrientes después de ingresar al electrodo, por lo que se puede calcular el contenido de O2.
2. Detección de componentes
Como se puede ver en los principios anteriores, el espectrómetro de gas de cola de fermentación basado en el principio de espectrometría de masas puede analizar todos los componentes del gas de fermentación, como el O2. , CO2, N2, H2, Componentes moleculares volátiles como etanol, CO y Ar. Combinado con el monitoreo en línea multiparamétrico de procesos biológicos, se pueden obtener parámetros fisiológicos y del estado metabólico de las células como DO, OUR, CER, RQ y Kla, que se pueden utilizar para la recopilación y análisis de parámetros macroscópicos característicos fisiológicos y metabólicos durante cultivo de células microbianas. También puede obtener 13CO2, 13C/12C y analizar el flujo de las vías metabólicas intracelulares del isótopo 13C.
Sin embargo, los analizadores de gases de escape de fermentación basados en métodos infrarrojos no dispersivos y paramagnéticos solo pueden medir O2 y CO2 en los gases de escape de fermentación. Debido a la limitación de los componentes de medición, solo se pueden obtener tres parámetros metabólicos, OUR, CER y RQ, combinando el software de monitoreo en línea multiparamétrico del proceso biológico, que tiene ciertas limitaciones para una comprensión integral del proceso de fermentación.
3. Distancia de detección
El espectrómetro de gases de cola de fermentación se basa en el principio de espectrometría de masas, con un amplio rango lineal y alta precisión de medición. Puede analizar gases en la fermentación. Gas de cola con un rango de concentración de 0 ~ 100, de forma continua durante 30 días RSD≤0,5. Sin embargo, debido a las limitaciones principales del analizador de gases residuales de fermentación, el O2 y el CO2 medidos deben estar dentro de un rango determinado, como el CO2 entre 0 y 10 y el O2 entre 0 y 30.
4. Sistema de muestreo
El espectrómetro de gas de cola de fermentación utiliza una válvula giratoria importada de 16 canales, que puede medir 16 canales de gas al mismo tiempo. Un canal está conectado a comprimido. aire para comparar, y los otros 15 canales pueden conectar 15 tanques de fermentación al mismo tiempo. Un espectrómetro de masas puede detectar múltiples gases de cola de fermentación al mismo tiempo, lo que ahorra en gran medida el costo de compra del instrumento.
Los analizadores de gases residuales de fermentación suelen utilizar de 1 a 4 canales de muestreo y solo pueden conectar de 1 a 4 tanques de fermentación.
5. Tiempo de estabilización de datos
El espectrómetro de gases de cola de fermentación no requiere tiempo de estabilización. Sin embargo, los datos correctos se pueden determinar después de que la muestra ingresa al instrumento. Es diferente. Cada canal tarda entre 5 y 10 minutos en estabilizarse, y la medición de los cuatro gases de fermentación tarda entre 20 y 40 minutos.
6. Dispositivo de pretratamiento del gas
El gas de cola de fermentación contiene una gran cantidad de impurezas como agua y partículas de espuma. A medida que avanza la reacción, la temperatura y la presión también cambian mucho. Si dicho gas de escape ingresa directamente al instrumento de detección, dañará el instrumento y provocará un gran error de medición. En respuesta a esta situación, Yushun Hengping desarrolló un sistema de pretratamiento de gas basado en las condiciones in situ de un gran número de clientes.
La innovadora tecnología de procesamiento de gas de muestra multicanal tiene funciones como eliminación de polvo, deshumidificación, antiespumante y ajuste de presión del gas de muestra. Después de ser procesado por el sistema de pretratamiento de gas en línea, el gas de muestra puede alcanzar una calidad cercana a la del gas estándar cuando ingresa al analizador, lo que garantiza la confiabilidad y seguridad del funcionamiento continuo a largo plazo del sistema de instrumentos analíticos en línea. El analizador de gases de cola de fermentación solo utiliza una botella tampón llena con carbón activado, que puede cambiar la composición del gas y no puede purificar bien el gas de cola de fermentación, lo que afecta los datos de detección.
7. Requisitos de transporte
El espectrómetro de gases de cola de fermentación no tiene requisitos de flujo elevado, solo necesita ser superior a 100 ml/min. La fermentación del analizador de gases residuales tiene mayores requisitos en cuanto al caudal de gas de fermentación. Aunque las diferentes marcas de analizadores de gases de escape tienen diferentes requisitos, básicamente requieren un caudal constante de 1-3 l/min. Sin embargo, cuando muchos clientes de fermentación están experimentando, el tanque de fermentación no puede producir tanto gas. Para resolver este problema, los fabricantes de fermentación en analizadores de gases de escape generalmente utilizan el método de agregar una bomba a la entrada, lo que probablemente afecte el progreso normal de la fermentación.
Lo anterior es una comparación entre el analizador de gases residuales de fermentación y el espectrómetro de masas en términos de principio de funcionamiento, componentes de detección, rango, sistema de muestreo, tiempo de estabilización, pretratamiento, requisitos del proceso, etc. No es difícil encontrar que el espectrómetro de gases de cola de fermentación sea más atractivo para los clientes de fermentación debido a sus destacadas ventajas.