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

Abstract

<strong>زمینه مطالعاتی</strong>: 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. <strong>هدف</strong>: اهداف این مطالعه شامل ساخت و تایید صحت کارکرد یک سامانه کاملا اتوماتیک اندازه­گیری تولید گاز برای تسهیل مطالعات کینتیک تخمیر میکروبی بودند. <strong>روش</strong><strong>­</strong><strong>کار</strong>: سه نمونه خوراک شامل کنجاله سویا، یونجه خشک و کنسانتره گاوه شیرده به همراه 60 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 30 دقیقه یک­بار در بازه 72 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 2، 4، 6، 8، 12، 16، 24، 48 و 72 ساعت نیز اندازه­گیری و نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از سامانه اتوماتیک مقایسه شدند. <strong>نتایج</strong>: ضریب همبستگی پیرسون برای داده­های حجم تجمعی گاز در زمان های 6، 24، 48 و 72 ساعت پس از شروع تخمیر و همچنین پتانسیل تولید گاز بین دو روش اندازه­گیری اتوماتیک و دستی بیش از 90 درصد بود (<em>001/0</em>P<em><</em>) که صحت کارکرد سامانه اتوماتیک را تایید می­کند. <strong>نتیجه­گیری نهایی</strong>: 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.