Carbon dioxide được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp, đặc biệt là trong ngành thực phẩm và đồ uống để sản xuất đồ uống có ga. Carbon dioxide thường thu được như một sản phẩm phụ từ quá trình tổng hợp amoniac. Một nguồn carbon dioxide quan trọng khác bao gồm quá trình lên men trong nhà máy bia. Trong các ngành công nghiệp này, khách hàng phải đối mặt với thách thức về các chất gây ô nhiễm có thể xảy ra do các nguồn thức ăn khác nhau được sử dụng để sản xuất carbon dioxide tinh khiết.
Trong quá trình sản xuất đồ uống, việc thêm các thành phần mùi bên ngoài và/hoặc sự thay đổi trong sự cân bằng của hương vị có thể tạo ra mùi gọi là “mùi vị lạ”, làm giảm chất lượng sản phẩm bằng cách làm giảm hương vị của sản phẩm.
Đối với bia, sản xuất bia là một quá trình lên men phức tạp. Nó khác với các quá trình lên men công nghiệp khác, bởi vì hương vị, màu sắc, mùi thơm, độ trong, bọt liên quan đến thành phẩm. Hương vị có thể được tạo ra trong quá trình lên men bình thường nhưng cũng có thể bắt nguồn từ các tạp chất trong carbon dioxide được đưa vào. Điển hình của mùi vị lạ có vấn đề là hydro sunfua (H2S) được tạo ra trong quá trình lên men. Để giảm thiểu sự tạo ra thứ này trong quá trình sản xuất, việc lựa chọn các điều kiện lên men và chủng men được kiểm soát. Bảng 1 dưới đây cho thấy tiêu chuẩn cho carbon dioxide cấp đồ uống (được chuẩn bị với tham chiếu đến các tài liệu của Hiệp hội í Công nghiệp Châu Âu (EIGA). Độ tinh khiết của carbon dioxide cần thiết là 99,9%, tổng tạp chất lưu huỳnh tối đa là 0,1 ppm.
Phương pháp thường được sử dụng để phân tích các loài có mùi lạ là lấy mẫu thủ công để phân tích khí bằng sắc ký trong phòng thí nghiệm. Cần phải giám sát trực tuyến mùi vị lạ của sulfide để phát hiện nhanh hơn tình trạng ô nhiễm và cải thiện kiểm soát chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Bảng 1: Tiêu chuẩn giới hạn độ tinh khiết CO₂ cho đồ uống (Được lập theo tài liệu EIGA)
Carbon dioxide (sau này là CO2) cho ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống được sản xuất theo hai cách khác nhau. Đối với nước ngọt có ga như Coca cola, nó được sản xuất như sản phẩm phụ của quá trình tổng hợp amoniac trong nhà máy hóa dầu. Sau đó, CO2 được tinh chế trong nhà máy lọc của nhà sản xuất khí và cuối cùng được bán cho các nhà sản xuất nước giải khát.
Hình 1: Quy trình sản xuất carbon dioxide như một sản phẩm phụ từ các nhà máy hóa dầu
Đối với nhà máy bia, carbon dioxide được sản xuất dưới dạng sản phẩm phụ trong quá trình lên men nấm men. Các nhà máy bia ngăn chặn CO2 đi vào khí quyển bằng cách sử dụng khí cho các sản phẩm của họ.
Hình 2: Quá trình sản xuất carbon dioxide như một sản phẩm phụ từ quá trình lên men trong các nhà máy bia
Lưu huỳnh, hay hydrogen sulfua, là một loại khí có mùi hôi đặc trưng của trứng thối, có thể dẫn đến mùi hôi và mùi vị khó chịu của đồ uống. CO2 được sản xuất từ quá trình lên men trong nhà máy bia hoặc từ quá trình tổng hợp amoniac trong nhà máy hóa dầu có một lượng nhỏ hydrogen sulfide.
Ví dụ, nhà máy bia (nhà sản xuất bia) có quá trình lên men trong dây chuyền sản xuất của họ, trong đó bia được sản xuất từ mạch nha, hoa bia, nước và men. Men tạo ra quá trình lên men, trong đó đường (dextrose) phân hủy thành etanol và CO2 khi không có oxy.
C6H12O6(dextrose) → 2C2H5OH (etanol) + 2CO2(carbon dioxide)
Trong quá trình lên men, men tiêu thụ đường và thải ra một lượng lớn CO2 có thể được "thu hồi" và sử dụng cho bia. Thật không may, trong quá trình lên men, nó cũng tạo ra các sulfua độc hại, có mùi có thể tạo bọt vào đường ống và làm ô nhiễm CO2 được thu hồi. Để tiếp tục sử dụng sản phẩm phụ CO2 tái chế nhưng tránh sự ô nhiễm của bia óԲ chai với các độc tố có mùi hôi, khí tái chế được chạy qua quá trình khử mùi được hiển thị trong Hình 3 bên dưới. Tuy nhiên, sự đột phá của sunfua có thể xảy ra nếu khí CO2 không dành đủ thời gian trong máy chà sàn. Nhân viên đôi khi được giao nhiệm vụ kiểm tra đánh hơi CO2 tái chế, nhưng đây là một hành vi không lành mạnh và rất riêng biệt để ngăn ngừa ô nhiễm sản phẩm một cách thận trọng.
Một hoạt động khác là đo hàng loạt bằng sắc ký khí được thực hiện trong phòng thí nghiệm, nhưng nó sẽ không bao giờ cung cấp dữ liệu thời gian thực, do đó có thể rất khó để tìm ra vấn đề ô nhiễm nhanh. Cuối cùng, phép đo hàng loạt rất tốn kém và CO2bị ô nhiễm, vượt quá tiêu chuẩn độ tinh khiết chỉ đơn giản là được bán với giá rẻ hoặc bán phá giá.
Kiểm tra liên tục là một giải pháp rất tiết kiệm chi phí, vì nó có thể ngăn chặn ngay việc sử dụng CO2 bị ô nhiễm trong óԲ chai bia cũng như cung cấp phản hồi cho các kỹ sư kiểm soát quy trình về thời gian xử lý loại bỏ lưu huỳnh. ֱ có thể cung cấp máy phân tích sunfua trong khí cơ sở CO2 như một giải pháp giám sát liên tục để ngăn ngừa ô nhiễm sunfua trong các sản phẩm nhà máy bia.
Hình 3: Quá trình thu hồi CO₂ trong nhà máy bia
Các khí liên quan đến mùi vị lạ của sunfua có thể được đo như hydro sunfua với độ nhạy cao
Đo mùi vị lạ của sunfua sau quá trình oxy hóa trong máy phân tích với độ nhạy cao (0-10 ppb).
*Vui lòng liên hệ với chúng tôi để đo mùi vị lạ của lưu huỳnh.
Có thể thiết lập lịch trình bảo trì tại chỗ trước theo bất kỳ ngày và giờ mong muốn nào, cho phép hiệu chuẩn hiệu quả.
Có thể chuyển đổi nhiều điểm lấy mẫu để đo.
[Độ nhạy cao] Máy kiểm tra mùi vị lạ của sulfide APSA-370 với bộ chuyển đổi đặc biệt CU-1
Bảng 2 : Thông số kỹ thuật của APSA-370+Special CU-1
Kiểm soát chất lượng carbon dioxide cùng với mùi vị lạ!
Máy phân tích khí carbon dioxide (CO2) cho đồ uống VA-5001R
Máy phân tích khí đa thành phần
Máy kiểm tra hydro sunfua trong môi trường xung quanh
Bạn có thắc mắc hoặc yêu cầu nào không? Hãy sử dụng mẫu này để liên hệ với các chuyên gia của chúng tôi.