ہمیں ابال کے عمل میں ڈیفومر کی ضرورت کیوں ہے؟
فرمینٹیشن انجینئرنگ انجینئرنگ کی ایک قسم ہے جو جدید ٹکنالوجی کا استعمال کرتی ہے، مائکروبیل فنکشنل عمل کے ذریعے خمیر کرتی ہے، اور پھر ایسی مصنوعات تیار کرتی ہے جو انسانی ضروریات کو پورا کرتی ہیں۔ فرمینٹیشن انجینئرنگ بڑے پیمانے پر مختلف شعبوں میں استعمال ہوتی ہے جیسے دواسازی کی پیداوار، فوڈ پروسیسنگ، اور فضلہ کی صفائی، بائیو ٹیکنالوجی کی صنعت کی ترقی کو فروغ دینے میں۔ مثال کے طور پر، اینٹی بائیوٹکس کی پیداوار ابال کی ٹیکنالوجی پر بہت زیادہ انحصار کرتی ہے۔ جب بائیو انجینیئرنگ ابال کے ساتھ جھاگ ہوتا ہے تو، ابال ڈیفومر کو علاج کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ڈیفومر کیوں شامل کریں؟ جھاگ کی وجہ کیا ہے؟ بدنام کرنا کے طریقے اور اصول کیا ہیں؟
ابال کے ٹینک کے ابال کے عمل میں، ہوا اور تحریک، میٹابولک گیس کی پیداوار اور پروٹین، تیل، فیٹی ایسڈ اور دیگر سطحی فعال مادوں کی موجودگی کی وجہ سے، ابال کا مائع ایک خاص مقدار میں جھاگ پیدا کرے گا۔ جھاگ کی ایک چھوٹی سی مقدار معمول کی بات ہے، جو گیس مائع رابطے کے علاقے کو بھی بڑھا سکتی ہے اور آکسیجن کی منتقلی کی شرح کو بڑھا سکتی ہے۔ تاہم، جھاگ کی ایک بڑی مقدار ایروبک ابال پر اثرات کا ایک سلسلہ لائے گی۔ جھاگ کی پیداوار ایک پیچیدہ عمل ہے، جس میں بہت سے عوامل کا جامع اثر شامل ہے۔ ابال انجینئرنگ کے جھاگ کو مناسب انتظام اور عمل کے پیرامیٹرز کی ایڈجسٹمنٹ کے ذریعے مؤثر طریقے سے کنٹرول اور استعمال کیا جا سکتا ہے۔
1. ابال کے دوران جھاگ کی وجوہات
(1) جھاگ کی پیداوار ہوا بازی اور ہلچل کی شرح سے متعلق ہے۔ جھاگ ہوا کے حجم اور اختلاط کی رفتار میں اضافے کے ساتھ بڑھتا ہے، لہذا جب بہت زیادہ جھاگ ہو تو ہوا کا حجم اور اختلاط کی رفتار کو کم کیا جا سکتا ہے۔
(2) درمیانی تناسب اور خام مال کی ساخت: جب درمیانے درجے کی غذائیت زیادہ ہوتی ہے، خاص طور پر پروٹین کی مقدار زیادہ ہوتی ہے، تو زیادہ جھاگ پیدا ہوتا ہے۔ ایک ہی وقت میں، میڈیم کی viscosity اور ارتکاز بھی جھاگ کی استحکام اور مقدار کو متاثر کرے گا۔ شوگر میں فومنگ کی کم صلاحیت ہوتی ہے، لیکن یہ کلچر میڈیم کی چپچپا پن کو بڑھا سکتی ہے اور جھاگ کی استحکام کو برقرار رکھ سکتی ہے۔
(3) بیکٹیریا کی نشوونما کی حالت: جب بیکٹیریا بھرپور طریقے سے بڑھیں گے تو وہ زیادہ جھاگ پیدا کریں گے۔ ابال کے عمل کے ساتھ، جب غذائی اجزاء کا میٹرکس استعمال کیا جاتا ہے، تو جھاگ کی تعداد اس وقت تک کم ہو سکتی ہے جب تک کہ خلیہ تحلیل نہ ہو جائے اور زیادہ پروٹین جاری نہ ہو، اور پھر جھاگ دوبارہ بڑھ جائے گا۔
(4) نس بندی کا طریقہ، درجہ حرارت، اور کلچر میڈیم کا وقت: یہ عوامل کلچر میڈیم کی خصوصیات کو متاثر کر سکتے ہیں، بالواسطہ طور پر اس کی فومنگ کی صلاحیت کو متاثر کر سکتے ہیں۔
2. ابال کے دوران جھاگ کے خطرات
(1) پیداواری صلاحیت میں کمی: جھاگ پر مشتمل ہونے اور ابال کے ٹینک میں اوور فلو کو روکنے کے لیے، لوڈنگ کی صلاحیت کو جان بوجھ کر کم کیا جائے گا، جس سے پیداواری صلاحیت متاثر ہوگی۔
(2) خام مال کا فضلہ: ایک بار جب سامان کا حجم زیادہ جھاگ کو ایڈجسٹ نہیں کرسکتا ہے، تو جھاگ بہہ جائے گا، جس سے خام مال اور فضلہ ضائع ہو جائے گا۔
(3) آلودگی: اگر جھاگ بڑھ جائے اور مائع نکل جائے تو میڈیم ایگزاسٹ پائپ میں پھنس جائے گا، جس سے متفرق بیکٹیریا بڑھیں گے، جو ابال کے ٹینک میں بڑھیں گے اور آلودگی کا سبب بنیں گے۔
(4) بیکٹیریل تنفس پر اثر: اگر بلبلے بہت زیادہ مستحکم ہوں اور نہ ٹوٹیں، جیسا کہ مائکروجنزم سانس لیتے ہیں، بلبلے کاربن ڈائی آکسائیڈ سے بھر جاتے ہیں اور ہوا میں آکسیجن کے ساتھ تبادلہ نہیں کر سکتے، بالآخر بیکٹیریل سانس کو متاثر کرتے ہیں۔
3. ڈیفومر اقسام کا انتخاب
ڈی فومنگ کا اصول: جب فوم کی سطح پر قطبی سرفیکٹنٹ موجود ہو تاکہ دوہری برقی تہہ بن سکے، تو اس کی میکانکی طاقت کو کم کرنے کے لیے مخالف چارج کے ساتھ ایک اور سرفیکٹنٹ شامل کیا جا سکتا ہے، یا فومنگ مادے کا مقابلہ کرنے کے لیے مضبوط قطبیت والے کچھ مادے شامل کیے جا سکتے ہیں۔ مائع فلم پر جگہ، اور مائع فلم کی مکینیکل طاقت کو کم کریں، اس طرح جھاگ کے پھٹنے کو فروغ دیتے ہیں۔ جب جھاگ کی مائع فلم کی سطح کی واسکاسیٹی بڑی ہوتی ہے تو، مائع فلم کی سطح کی چپچپا پن کو کم کرنے کے لیے چھوٹے سالماتی ہم آہنگی کے ساتھ کچھ مادے شامل کیے جاسکتے ہیں، تاکہ مائع فلم کے مائع نقصان کو فروغ دیا جاسکے اور جھاگ کو توڑا جاسکے۔
ڈیفومر کی خاصیت: ایک اچھے ڈیفومر میں مذکورہ بالا دونوں خصوصیات ہو سکتی ہیں، یعنی یہ بیک وقت مائع فلم کی مکینیکل طاقت کو کم کر سکتا ہے اور مائع فلم کی سطح کی چپکنے والی کو کم کر سکتا ہے۔ اس کے علاوہ، جھاگ کی سطح پر ڈیفومر کو آسانی سے پھیلانے کے لیے، ڈیفومر کی سطح کا تناؤ اور پانی میں حل پذیری کم ہونی چاہیے۔ تاہم، اگر ڈیفومر کو صحیح طریقے سے استعمال نہیں کیا جاتا ہے، تو یہ مائکروجنزموں کے میٹابولزم میں مداخلت کرے گا اور بائیو سنتھیسز کو متاثر کرے گا۔
ڈیفومرز کی اقسام: فرمینٹیشن انڈسٹری میں عام طور پر استعمال ہونے والے ڈیفومر میں قدرتی تیل، پولیتھرز، سلیکون اور زیادہ الکوحل شامل ہیں۔ پولیتھر میں ترمیم شدہ پولی سلوکسین ڈیفومر اینٹی فوم بھی ہے جو پولیتھر اور آرگنوسیلیکون ڈیفومر دونوں کے فوائد کو یکجا کرتا ہے، اسے غیر زہریلا اور بے ضرر بناتا ہے۔
