Development of Gas Production Measurement System by Bubble Counting during Fermentation

기포계수식 발효가스 발생량 계측시스템의 개발

A bubble counter was designed and fabricated for the measurement of gas production rate on the basis of number of bubbles produced from yeast fermentor. The sensor was consisted of bubble forming device and electronic signal processing circuitry. The bubble forming device was built with bubble collector and liquid cell to form uniform size of bubble. Bubbles were counted by pulses formed by photo-interrupter circuitry having 8-bit binary latch counter. The gas production rate curves on the basis of bubble counted showed a good agreement to that of growth curves obtained by the optical measurement method. The sensor was succesfully applied to monitoring of the nutrient utilization test with glucose and galactose media.

Yeast 발효공정에서 발생되는 가스량을 전자적으로 monitoring 할 수 있는 새로운 기포수 계측 쎈서를 설계, 제작하였다. 본 기포쎈서는 기체를 발생하는 발효공정에 적용할 수 있으며 공정의 상태와 환경에 아무런 변화를 주지 않도록 설계하였다. 그 구조는 가스포집부, 기포형성부, 전자식 기포감지부와 컴퓨터 접속장치로 구성하였다. 기포 계측부는 photo-interrupter카 counter IC 등을 사용하였다. 제작된 쎈서와 컴퓨터 시스템은 효모 배양공정에 활용하여 발효진행과정을 자동적으로 monitoring 하는데 성공하였으며 발효공정에서 발생된 기포수의 값으로 작성된 가스발생량 곡선은 효모의 생육곡선의 양상과 매우 유사한 모양을 보였으며 배양액의 기질영양원이 달리한 발효공정을 monitering한 결과 기질이용 특성도 정확하게 표현할 수 있었다.