طراحی، ساخت و ارزیابی سامانه اتوماتیک اندازه گیری تولید گاز برای تعیین کینتیک تخمیر میکروبی مواد خوراکی

زمینه مطالعاتی: اندازه­گیری گاز تولیدی به روش دستی در تکنیک اندازه­گیری تولید گاز طاقت فرسا، نیازمند نیروی انسانی زیاد، و تکرار پذیری کمی دارد، که نیاز به استفاده از سیستم­های اتوماتیک اندازه گیری تولید گاز را ضروری می­نماید. هدف: اهداف این مطالعه شامل ساخت و تایید صحت کارکرد یک سامانه کاملا اتوماتیک اندازه­گیری تولید گاز برای تسهیل مطالعات کینتیک تخمیر میکروبی بودند. روش­کار: سه نمونه خوراک شامل کنجاله سویا، یونجه خشک و کنسانتره گاوه شیرده به همراه ۶۰ میلی­لیترمایع شکمبه داخل ویال­های کالیبره شده ریخته شد. در سامانه اتوماتیک، فشار گاز از فضای بالای هر بطری با کمک رابط­ استیل با شیلنگ مخصوص کاملا نفوذ ناپذیر به دی اکسید کربن به سنسور فشار انتقال داده شد. در سامانه اتوماتیک، داده­های فشار گاز هر ۳۰ دقیقه یک­بار در بازه ۷۲ ساعته انکوباسیون در نرم افزار اکسل ثبت شدند. فشار گاز تجمع یافته در ویال­ها بلافاصله پس از ثبت فشار بطور اتوماتیک توسط شیر برقی تخلیه شد. به منظور تایید صحت کارکرد سامانه اتوماتیک، بطور همزمان و در آزمایشی دیگر حجم گاز بر اساس جابه­جا شدن سطح آب در ستون شیشه ای در زمان­های ۲، ۴، ۶، ۸، ۱۲، ۱۶، ۲۴، ۴۸ و ۷۲ ساعت نیز اندازه­گیری و نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از سامانه اتوماتیک مقایسه شدند. نتایج: ضریب همبستگی پیرسون برای داده­های حجم تجمعی گاز در زمان های ۶، ۲۴، ۴۸ و ۷۲ ساعت پس از شروع تخمیر و همچنین پتانسیل تولید گاز بین دو روش اندازه­گیری اتوماتیک و دستی بیش از ۹۰ درصد بود (۰۰۱/۰P<) که صحت کارکرد سامانه اتوماتیک را تایید می­کند. نتیجه­گیری نهایی: در مقایسه با روش اندازه­گیری دستی، سیستم کاملا اتوماتیک جدید با دقت بالا و در عین حال زحمت کمتر و بدون خطاهای فردی فشار گازی تولید حاصل از تخمیر میکروبی را تعیین کرد.

Keywords:

سامانه اتوماتیک , تولید گاز , کینتیک تخمیر , مواد خوراکی