Persluchttoepassingen in de industriële gistproductie: De belangrijke rol van betrouwbare en energie-efficiënte blower- en persluchtoplossingen
Bij talloze processen in de industriële gistproductie wordt lagedruk- of perslucht gebruikt. Een van de belangrijkste processen is grootschalige gisting (het kweekproces). Hierbij moeten blowers het gistmengsel betrouwbaar beluchten en roeren, om zo een optimale opbrengst te bereiken. Deze beluchting kan tot 50% van het totale energieverbruik van een gistfabriek uitmaken. Daarom zijn de betrouwbaarheid en energie-efficiëntie van de blowers dan ook cruciaal, om de productiekosten per ton gist zo laag mogelijk te houden. In deze blogpost vertellen we over de typische toepassingen van lagedruk- en perslucht in de gistproductie en hoe de geavanceerde oplossingen van KAESER aan deze eisen voldoen.
Typische persluchttoepassingen in de gistproductie
Intelligente KAESER-persluchtoplossingen voor de industriële gistproductie
Download
Procesdiagram in detail
Perslucht in de industriële gistproductie
Grootschalige gisting
Grootschalige gisting (aerobe kweek) is een belangrijk proces bij de productie van gist, dat in de levensmiddelensector bijvoorbeeld nodig is om brood te produceren. Van startercultuur tot commerciële gisting – lagedruklucht is onmisbaar tijdens het hele celgroeiproces in de grote gisttanks.
Blowers beluchten en mengen het gistmengsel in deze gisttanks. De beluchting voorziet de gistcellen van zuurstof, de menging zorgt voor homogene omstandigheden en verbetert het stoftransport. Gist wordt doorgaans volgens een fed-batchproces geproduceerd.
Na een initiële opstartfase wordt in dit proces voortdurend substraat in de bioreactor toegevoerd, om te voorkomen dat de suikerconcentratie in het begin te hoog wordt.
Een te hoge suikerconcentratie kan namelijk de groei van de gistcellen remmen. Door substraat toe te voeren, neemt het volume van de inhoud van de bioreactor continu toe. Om een gelijkmatige zuurstoftoevoer te waarborgen, moet het blowersysteem zich dus aan de constant veranderende situatie aanpassen. Zo moet het de druk verhogen om het grotere volume te compenseren, en het debiet verhogen om voldoende zuurstof te leveren voor het groeiende aantal gistcellen. Het doel van de gisting is om de gistcellen in de exponentiële groeifase te houden. Om het meeste uit de gistproductie te halen, is een optimale substraattoevoer en dus ook beluchting essentieel.
De blower moet zich in het bijzonder direct aan de voortdurend veranderende procesparameters aanpassen. Wordt er te weinig of te veel belucht, dan kan het product bederven, en het kost heel wat tijd, grondstoffen en energie om de bedorven partij af te voeren, de gisttanks te reinigen en het productieproces terug op te starten.
Het beluchtingsproces bij grootschalige gisting is doorgaans een van de grootste verbruikers in een biotechnologische fabriek: goed voor maar liefst 50% van het totale energieverbruik. Een betrouwbare en efficiënte toevoer van lagedruklucht is dus niet alleen essentieel voor een geslaagd aeroob proces, maar ook voor het totale energieverbruik van de blowers.
KAESER werkt nauw met haar klanten samen om krachtige blowersystemen aan te bieden die zorgen voor optimale aerobe gisting, maximale efficiëntie en een laag energieverbruik. Voor een station met meerdere blowers kan SIGMA AIR MANAGER 4.0 worden geïntegreerd. Hiermee worden de blowers dynamisch aangepast op basis van realtime-eisen aan het debiet en de druk, wat topprestaties en een optimale productie van lagedruklucht op elk moment garandeert.
Meer informatie over de KAESER-oplossingen voor grootschalige gisting:
Eindverwerking van gist
Uiterst zuivere instrumentenlucht, waarvoor doorgaans een druk van 6-7 bar(g) vereist is, is onmisbaar voor de sturing van ventielen en de bediening van pneumatische apparatuur in een industriële gistfabriek. Dit is in het bijzonder nodig voor bepaalde eindverwerkingsprocessen:
-
Gebruik van drooginstallaties
Aangezien ze zo gemakkelijk te gebruiken zijn en zo doeltreffend vocht kunnen verwijderen, worden ventilatoren vaak ingezet in het droogproces bij de productie van droge gist. Er zijn echter alternatieve droogmethoden op basis van perslucht die een betere droogefficiëntie en productkwaliteit bieden, zoals:
Wervelbeddroging ; hierbij wordt perslucht gebruikt om de gistdeeltjes te verdampen en voor een gelijkmatige droging te zorgen. Een gelijkmatige luchtstroom is ook essentieel om consistente droogomstandigheden en optimale droogtemperaturen te waarborgen, wat de efficiëntie van het droogproces over het algemeen verbetert.
Sproeidroging ; hierbij is perslucht nodig om de zogenaamde gistroom in fijne druppeltjes te verstuiven. Zuivere en droge perslucht is essentieel voor een efficiënte droging en gelijkmatige druppelgrootte, wat bijdraagt aan de kwaliteit van het eindproduct.
-
Transportsystemen voor gist
Eens gedroogd, wordt de gist via een vacuümsysteem voorzichtig en efficiënt van de drooginstallatie naar de verpakkingslijn getransporteerd, zonder de kwaliteit ervan aan te tasten. Voor dit soort pneumatisch transport in de verdunningsfase is perslucht met een hoge snelheid en lage druk nodig om de gist doeltreffend te kunnen transporteren. De perslucht moet vrij van vocht en olie zijn om optimale prestaties te garanderen, evenals om verontreinigingen en verstoringen van de materiaalstroom en systeemefficiëntie te voorkomen.
Bij het gebruik van een compressor of blower in de industriële gistproductie is zuivere en droge perslucht, zoals altijd, essentieel om te voldoen aan de strenge eisen aan de luchtzuiverheid bij de productie van levensmiddelen. KAESER werkt nauw samen met fabrikanten van procesinstallaties, en neemt daarbij relevante normen zoals ISO 8573-1 in acht, om blower- en persluchtsystemen op maat te bieden die op betrouwbare en efficiënte wijze voldoen aan de strenge luchtkwaliteitsnormen voor de industriële eindverwerking van gist.
Meer informatie over de KAESER-oplossingen voor de eindverwerking van gist:
Verpakking van gist
Om de gist ten slotte te verpakken, is instrumentenlucht nodig – van het aandrijven van de pneumatische actuatoren, die instaan voor de mechanische bewegingen van de verpakkingsmachines, tot het voorkomen van verontreinigingen in de vul- en sluitmechanismen.
Daarnaast wordt het gebruikt om de luchtmessen of afblaasinstallaties aan te drijven, die worden gebruikt om overtollige gistdeeltjes af te blazen en voor de nodige zuiverheid te zorgen, bijvoorbeeld van verpakkingsmaterialen of machineoppervlakken. Dit soort toepassing is afhankelijk van een betrouwbare toevoer van zuivere en droge perslucht om de hygiëne te waarborgen en verontreiniging te voorkomen.
KAESER werkt samen met OEM’s en klanten van verpakkingsmachines om de optimale compressor- of bloweroplossing te vinden en te leveren, afgestemd op de specifieke eisen van verpakkingsinstallaties en in overeenstemming met de vereiste zuiverheidsklassen volgens ISO 8573-1.
Meer informatie over de KAESER-oplossingen voor de verpakking van gist:
Waterbehandeling ter plaatse
Lagedruklucht – en in sommige gevallen ook perslucht – is cruciaal voor waterbehandeling ter plaatse. In de biologische zuiveringsfase is bijvoorbeeld lagedruklucht nodig om het afvalwater te beluchten. Blowers zorgen voor luchtstromen in beluchtingssystemen, waardoor fijne luchtbelletjes ontstaan die dan in het afvalwater worden geïnjecteerd.
Deze beluchting geeft de bacteriën de benodigde zuurstof om organisch materiaal af te breken.
Afvalwater in de gistproductie heeft doorgaans een hoog biochemisch zuurstofverbruik (BZV) vanwege het hoge gehalte aan suikers, eiwitten en gistresten. Dat betekent dat er een aanzienlijke hoeveelheid zuurstof nodig is om de microbiële activiteit voor het biologische behandelingsproces te ondersteunen.
Een adequate zuurstoftoevoer is dus essentieel om een effectieve microbiële activiteit in stand te houden, wat betekent dat het vermogen van de blowers een directe invloed op het succes van de behandeling heeft.
Bij de industriële gistproductie worden grote hoeveelheden water verbruikt – de installaties verbruiken maar liefst duizenden liters per dag. Bovendien is de beluchting een grote energieverbruiker bij de afvalwaterzuivering. Een doeltreffende en energie-efficiënte waterbehandeling ter plaatse is daarom niet alleen onmisbaar voor duurzaam waterbeheer, maar ook voor een geoptimaliseerd energieverbruik. De keuze voor betrouwbare en energie-efficiënte blowers wordt dan ook steeds belangrijker.
KAESER biedt bloweroplossingen op maat om aan de beluchtingseisen voor waterbehandeling ter plaatse te voldoen.
Meer informatie over de KAESER-oplossingen voor waterbehandeling ter plaatse:
Perslucht voor het atelier
In de werkplaats van een gistfabriek is een betrouwbare persluchttoevoer vereist voor diverse taken, bijvoorbeeld het aandrijven van persluchtgereedschap of het reinigen van onderdelen. De zuigercompressoren van KAESER zijn de ideale oplossing voor werkplaatsen met een intermitterende persluchtbehoefte.
Deze compressoren zijn beschikbaar in zowel een mobiel (de series CLASSIC/PREMIUM) als stationair model (de series KCT/AIRBOX) en overtuigen door hun flexibiliteit en betrouwbaarheid. Schroefcompressoren zijn dan weer een uiterst efficiënte oplossing voor grotere werkplaatsen met een continue persluchtbehoefte. De AIRCENTER-serie van KAESER combineert een krachtige schroefcompressor, een koeldroger en een persluchtketel in een compact totaalsysteem.
Aangezien deze modellen zo stil werken, zijn ze ideaal voor gebruik op de werkvloer. Als alteratief biedt de SXC-serie een plaatsbesparend totaalpakket met koeldroger en persluchtketel – beschermd door een robuuste behuizing van polyethyleen.
Meer informatie over de KAESER-oplossingen voor de werkplaats:
