Yerinde Fermentasyon Hız Kontrol Sistemi — pH Geri Beslemeli Biyoreaktör

Problem Tanımı

Peynir, yoğurt ve ekmek mayası üretiminde fermentasyon süresi ham madde ve ortam koşullarına göre %30–40 sapma gösterir. Sabit zaman programı ya aşırı mayalanmaya ya da yetersiz asidifikasyona yol açar.

Çelişki: Verimlilik (Parametre 39) artırılırken güvenilirlik/tekrar üretilebilirlik (Parametre 27) korunmalı.

TRIZ Analizi

Prensip 23 — Geribildirim: pH, CO₂ ve iletkenlik ölçümleri ile kapalı döngü kontrol yap.

Prensip 3 — Yerel Kalite: Tank içinde farklı bölgelere farklı ısı dağılımı uygula.

Prensip 20 — Yararlı Eylemin Sürekliliği: Asit eklemek yerine CO₂ basıncıyla pH'ı sürekli ayarla.

Prensip 28 — Mekanik Yerine: Mekanik karıştırıcı yerine ultrasonik akış dağıtıcı kullan.

Uygulanan Çözüm

Inline pH elektrodu + dissolved CO₂ sensörü verisi PLC'ye aktarılır. PLC asit/baz pompa ve ısıtıcıyı kontrol ederek fermentasyon eğrisini hedef profil (±0,05 pH) dahilinde tutar. Ultrasonik difüzör homojen madde dağılımı sağlar.

Sonuçlar

Fermentasyon süresi varyasyonu: ±35 dk → ±5 dk

Asidite standardı (SN 541 538): %99,2 uyum (önceki: %87)

Enerji tüketimi: %12 azalma