Fermentasyon Takip Sistemi


(Yiğit) #1

Merhaba Sevgili Biraseverler,

Malumunuz havalar iyice ısınmaya başladı. Kovaların sıcaklıklarını sürekli olarak denetlemek yorucu olabiliyor. Aynı zamanda sıcaklığı ve fermentasyon hızını kontrol etmek ve kaydetmenin üretimde bir standart oluşturmak açısından faydalı olabileceğini düşünüyorum. Bunun için fermentasyon hızını ve sıcaklığı takip eden gerektiği nokatada sıcaklığı ayarlamam için bana uyarı verebilecek bir sistem tasarlamaya başladım. Şimdilik bir taslak olarak kullanmayı planladığım parçalar şunlar.

Sensörler

  1. Sıcaklık sensörü: Sıcaklık sensörü olarak Type-K thermocouple kullanmayı planlıyorum. PCB ile uğraşmamak için thermocouple üzerinde oluşan voltajı kendi yapacağım Opamp devresi ile değil de hazır satılan ve ucuz MAX31855 thermocouple amp kullanarak yapacağım.

2)Fermentasyon Baloncuk Sayacı: Fermentörün üzerindeki hava kilidine photogate koyup baloncukları saymayı planlıyorum.

A/D Conversion
A/D conversion ve data iletişimi için elimdeki mbed LPC1768’i kullanacağım. Üzerinde 6 A/D converter var. Eğer sadece sıcaklık ve baloncuk sayımı yapacaksam 6 farklı kovayı gözlemleyebilirim. Dijitize ettiğim veriyi USB serial port emülasyonu ile bilgisayara göndereceğim.

Arayüz ve Alarmlar
Son aşama olarak mbed mikroişlemciden temin ettiğim veriyi MATLAB veya LabView kullanarak (fizikçi olduğum için bu programlama dillerine aşinayım) evde bir tanıdığımdan aldığım 8 yıllık külüstür bir laptopta işleyip saklayacağım. Aynı zamanda eğer sıcaklık çok artarsa bilgisayarın bana mail atmasını sağlayacağım (Daha önce çekmecemi açtığımda tweet atan saçma sapan bir program yazmıştım, aynı mantık) böylece hem tüm süreci kayıt altına alacağım hem de sıcaklık makul değerleri geçtiği zaman hemen uyarılıp durumu düzeltebileceğim.

Eğer sizlerin de önerileriniz veya fikirleriniz varsa buradan paylaşın daha gelişmiş bir şey yapabiliriz. Projeye başladıktan sonra dileyen olursa kaynak kodlarını paylaşabilirim.

Sevgiler, Saygılar, Hayırlı Biralar


(Ertuğrul Arda) #2

Güzel bir çalışma olacağa benziyor. Sonuçlarını merakla bekliyorum. Özellikle baloncuk sayacı ilginç bir yaklaşım. Ancak bu konuda fermenterin beşka herhangi bir yerinden gaz kaçağı olmamasına çok dikket etmeniz gerekecek. Bu iş kova ile pek olacağa benzemiyor. Zira bende ki kovanın ne yapacağı belli olmuyor. Bazen hiç kaçırmıyor, bazen de hava kapanında damlacık görmeden fermentasyon bitiyor.


(Yiğit) #3

Haklısınız kovalarda bazen kaçak olması mümkün. Lakin ben normalde 10^-10 mbar düzeyinde ultra yüksek vakum sistemleriyle çalışıyorum. Kaçakları önlemek için yapılabilecek bir kaç numara biliyorum :slight_smile: . Kapağın iç kısımlarının (kovanın kasnağına temas eden) temizliği ve kuruluğu çok önemli. Özellikle de nemli kalırsa kaçak her zaman olur. Bir de kovanın kapağını açarken ucundan açıp ondan sonra eldivenli elinizi kovanın kasnağı ve kapak arasına sokup kaydırınca plastik zarar görmüyor. İki kovamız var şu an ve henüz sorun yaşamadık.


(Hasan Oral) #4

Baloncuk saymak ikincil bir semptomu ölçmek olmuyor mu? Onun yerine çıkan gaz miktarını ölçmek daha kesin bir sonuç verebilir belki.


(Yiğit) #5

Eğer kaçak gaz yoksa oluşan gaz=baloncuk sayısı+headroom zaten


(Ertuğrul Arda) #6

Anahtar kelime kaçak gaz yoksa :slight_smile:


(biraci) #7

Fermantasyonun takibi için kabarcık ve gaz ölçme sağlıklı yöntemler değildir. (Kaçak olsun olmasın).
Eğer fermantasyonun durumunu sağlıklı bir şekilde ölçmek istiyorsanız real time yoğunluk ölçmeniz gerekir.

Bu konunun nasıl yapılacağı ile ilgili olarak şuralardandan bir fikir alabilirsiniz :wink:

Benim fikrimi soracak olursanız, fermantsyonun o kadar gerçek zamanlı takibi çok da gerekli değil. Uygun zamanlarda alınacak 2-3 örnek yeterli oluyor takip için. Sıcaklık takibi önemli ama tabi her yerde söylendiği gibi :wink:


(Ertuğrul Arda) #8

Kesinlikle bu fikre katılmıyorum.

Her şeyden önce gaz çıkışının durması bize fermentasyonun bittiğini haber verir (tabii ki ısı değişkeninin değişmediği kabulüyle). Eğer CO2 çıkışı bitmişse yoğunluk değeri o saatten sonra değişmez.

İkincisi birim zamanda gaz çıkışı grafiğini izleyebilmenin çok faydası olduğunu düşünüyorum. Düşünsenize küçük küçük deneyler yapıyorsunuz. Mesela sıcaklığı değiştirdiniz, fermentasyon grafiğini çizdiniz. Bir sonrakinde mayayı üst yüzeye serpmekle dehidre edip sıvı olarak ekleme arasında fermentasyon grafiğinde ne gibi değişiklikler oldu onu keşfettiniz veya şeker ile dme arasında ne gibi fermentasyon farkı var. Bunları bilmeyi çok isterdim. O yüzden bu projenin sonuçlarını çok merak ediyorum.

Her ne kadar üretim sonuçlarını çok etkilemese de, fazladan bir kaç data daha bilmek iyidir.


(Yiğit) #9

Zaten niyetim fermentasyonun başlaması bitiminden çok hızını kaydetmek. Yoğunluğu kaydetmek için basit bir mekanizma yapılabilir ama açıkçası bir yandan tezle uğraşırken çok vaktim olmayacak o yüzden uğraşmak istemiyorum. Ayrıca dün 2 kit daha kurduk ve tekrar görüyorum ki hiç kaçak yok, bugüne kadar da hiç karşılaşmadım. Eğer çıkan gaz miktarını zaman göre entegre edersem zaten bana fermentasyonun hızı ve aşaması hakkında net bir bilgi verecektir. Arada ben hidrometre ile ölçüm almaya zaten devam edeceğim. Bir kit için bu ölçümleri iki kere tekrarlasam bana o kitin aşağı yukarı fermentasyon profilini sağlayacaktır. Böylece üretim süresince CO2 akış hızı, sıcaklık bilgilerini bu cihazla toplayıp hidrometre ölçümlerini de ekleyerek kendimce bir üretim standardı oluşturacağım. Aynı kiti başka zamanlarda aynı şekilde kurduğumda farklı değerler oluşursa tadını nasıl etkilediğini de gözlemlemiş olacağım.

Biz labda çalışırken bir cihazla işlem yaptığımızda o cihazın logbook’una süreçle alakalı olabilecek her değeri kaydederiz. Genelde bu değerlerden bir sapma olduğu zaman yanlış giden bir şey olduğunu tahmin etmemize yardımcı olur. Mantık olarak atomik kuvvet mikroskopisi ile bira yapımı arasında bir fark olduğunu düşünmüyorum. Her türlü bilimsel süreçte işinize yarayabilecek her türlü datayı toplamak önemlidir.


(Yiğit) #10

Bu arada zaten işin en kolay kısmı baloncuk saymak. Asıl para sıcaklık okumak için gereken thermocouple amp’lere gidecek.