การออกแบบสร้างถังหมักเพื่อผลิตกรดมะนาว

Abstract

การออกดแบบสร้างถังหมักเพื่อผลิตกรดมะนาวประกอบด้วย ถังกวน ใบพัดกวน และฝ่าถังกวนที่สร้างจากเหล็กกล้าไร้สมิน 304 เพื่อป้องกันการสกัดกร่อนจากกรดมะนาว ถังกวนเป็นรูปทรงกระบอกขนาดความจุ 12.5 ลิตร มีช่องเสียบด้านล่างของถังกวนเพื่อให้อากาศเข้า และมีแจคเก็ตหุ้มด้านข้างถังกวน 2 ชั้น แจคเก็ตชั้นในควบคุมอุณหภูมิสูงโดยมีขดลวดให้ความร้อนตัดเป็นรูปตัวยูจุ่มอยู่ในน้ำมันซึ่งจะทำหน้าที่ให้ความร้อนผ่านเข้าสู่น้ำหมักในถังกวนใช้เทอร์มอคัปเปิลเป็นตัวบ่งชี้อุณหภูมิในน้ำหมัก ส่วนแจคเก็ตชั้นนอกควบคุมอุณหภูมิต่ำโดยระบบน้ำหล่อเย็น ส่วนใบพัดกวนมีลักษณะเป็นรูปเกือกม้ามีเข็มปลายแหลมจำนวน 4 ตัวติดอยู่ที่แกนด้านบนเพื่อใช้ควบคุมการเกิดฟองในระหว่างการหมัก จากการทดลองผลิตกรดมะนาวด้วยเชื้อ Candida oleophila C-73 ในถังหมักขนาด 12.5 ลิตรที่สร้างขึ้นนี้ ใช้อัตราการกวน 160 รอบต่อนาที อัตราการให้อากาศ 2.0 ปริมาตรอากาศต่อปริมาตรน้ำหมักต่อนาที ควบคุมอุณหภูมิที่ 28 องศาเซลเซียส สูตรอาหารสำหรับการผลิตกรดมะนาวใน 1 ลิตร ประกอบด้วย น้ำตาลกลูโคสจากการย่อยแป้งมันสำปะหลังด้วย เอมไซม์ 200 กรัม, แอมโมเนียคอลไรด์ 2.0 กรัม, โปแตสเซียมไดไฮโดรเจนฟอสเฟต 0.2 กรัม, แมกนีเซียมซัลเฟตเฮปตาไฮเดรต 0.5 กรัม, แมงกานีสซัลเฟตโมโนไฮเดรต 0.2 กรัม, สารสกัดจากยีสต์ 1.0 กรัม และแคลเซียมคาร์บอเนต 100 กรัม โดยใช้น้ำมันรำข้าวเป็นสารควบคุมการเกิดฟอง เมื่อเปรียบเทียบการผลิตกรดมะนาวในถังหมักขนาด 12.5 ลิตรที่สร้างขี้นและถังหมักขนาด 5 ลิตรของบริษัท New Brunswick Scientific รุ่น Bio FLO II C จะผลิตกรดมะนาวได้ 75 และ 102 กรัมต่อลิตร ตามลำดับ ส่วนอัตราการผลิตกรมดมะนาวเท่ากับ 0.417 และ 1,063 กรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง ตามลำดับ ส่วนค่าความหนืดของการหมักในถังหมัก 12.5 ลิตรจะต่ำกว่าการหมักในถังหมักขนาด 5 ลิตร