ถังหมักหรือเรียกอีกอย่างว่าเครื่องหมัก เป็นถังที่ใช้สำหรับกระบวนการหมักในหลายๆ อุตสาหกรรม เช่น ไบโอเทคโนโลยี ยาและเคมีภัณฑ์ อาหารและเครื่องดื่ม และการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพ ถังหมักจะให้สภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้สำหรับการเจริญเติบโตและการเผาผลาญของไมโครโบร์ ได้แก่ แบคทีเรีย เชื้อยีสต์ หรือรา ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการหมัก
นี่คือบางลักษณะสำคัญและฟังก์ชันของถังหมัก:
1. **การสร้าง**: ถังหมักมักเป็นถังทรงกระบอกที่ทำจากสแตนเลสหรือวัสดุที่ทนทานต่อการกัดกร่อน รูปแบบและขนาดของถังสามารถแตกต่างกันไปตามความต้องการ ตั้งแต่ถังหมักขนาดเล็กที่ใช้ในห้องปฏิบัติการจนถึงถังหมักขนาดใหญ่ใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพจำนวนมาก
2. **ระบบการปั่นกวน**: ถังหมักมักมีระบบการปั่นกวน เช่น อิมเพลอร์ สติเรอร์ หรือบัฟเฟิล เพื่อผสมส่วนผสมในถังหมักและให้สารอาหาร ออกซิเจน และไมโครโบร์ไปไปทั่วถังอย่างสม่ำเสมอ
3. **การควบคุมอุณหภูมิ**: อุณหภูมิเป็นตัวชี้วัดที่สำคัญในการหมัก เนื่องจากมีผลต่ออัตราการเจริญเติบโตและกิจกรรมของไมโครโบร์ ถังหมักมักมีระบบที่ควบคุมอุณหภูมิ เพื่อรักษาช่วงอุณหภูมิที่ต้องการสำหรับกระบวนการหมัก
4. **การควบคุมค่า pH**: ค่า pH ก็มีความสำคัญต่อกระบวนการหมัก เนื่องจากมีผลต่อกิจกรรมและผลผลิตของไมโครโบร์ ถังหมักอาจมีเซนเซอร์ pH และระบบควบคุมอัตโนมัติเพื่อปรับและรักษาค่า pH ในช่วงที่เหมาะสมสำหรับกระบวนการหมักแต่ละประเภท
5. **การเพิ่มออกซิเจน**: ออกซิเจนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับกระบวนการหมักแบบแอโรบิก ซึ่งไมโครโบร์ต้องการออกซิเจนเพื่อเผาผลาญสารอาหารและผลิตสารผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ถังหมักถูกออกแบบให้มีระบบการเพิ่มออกซิเจนที่ควบคุมได้เพื่อสนับสนุนการเจริญเติบโตและเผาผลาญของไมโครโบร์
6. **การฆ่าเชื้อและการรักษาความสะอาด**: ถังหมักต้องถูกฆ่าเชื้อก่อนใช้เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกที่อาจมีอันตรายต่อกระบวนการหมัก สามารถใช้วิธีการเช่น การใช้ไอน้ำ การใช้สารเคมี หรือการออโตคลาฟ นอกจากนี้ ถังหมักถูกออกแบบมีคุณสมบัติที่รักษาความสะอาดตลอดการใช้งาน เช่น การซีลสนิท เครื่องกรองอากาศที่สะอาด และช่องเข้าที่สะอาด
7. **ระบบการควบคุมและการติดตาม**: ถังหมักรุ่นใหม่มักจะมีระบบการควบคุมและติดตามขั้นสูง เพื่อปรับและปรับปรุงพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ค่า pH ความเร็วการเคลื่อนที่ อัตราการเพิ่มออกซิเจน และการให้สารอาหาร ระบบเหล่านี้ช่วยให้การหมักมีประสิทธิภาพและปรับปรุงได้อย่างแม่นยำ
8. **การเก็บเกี่ยวและการกู้คืนผลิตภัณฑ์**: เมื่อกระบวนการหมักเสร็จสิ้น ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการจะต้องถูกเก็บเกี่ยวจากถังหมัก ซึ่งอาจรวมถึงการแยกสารออกจากสิ่งสกปรก และทำขั้นตอนการทำงานต่อไป เช่น กรอง หรือใช้เครื่องกลึงสี เพื่อการกู้คืนผลิตภัณฑ์และการตัดสินใจสำหรับการใช้งานต่อไป หลังจากนั้น ถังหมักสามารถเริ่มกระบวนการหมักใหม่ได้ทันที
โดยรวมแล้ว ถังหมักเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในอุตสาหกรรมไบโอปรอสเซสซิ่งสำหรับการผลิตสินค้าหลากหลายชนิด เช่น สารประกอบเคมี ยา เชื้อเพลิงชีวภาพ อาหารและเครื่องดื่ม โดยให้สภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้สำหรับการเจริญเติบโตและการผลิตสินค้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ
