在生物反应器中对乳清进行蒸汽灭菌

我正在尝试设计一种生物反应器，用乳清和尼日尔曲霉生产柠檬酸。

该过程的第一步是将乳清与一些葡萄糖（约10％）一起放入反应器中。然后，应对这种溶液进行灭菌，我正在考虑通过将蒸汽直接注入反应器中进行间歇式蒸汽灭菌。灭菌应在121°C下进行。

我不确定如何计算灭菌时间以及给定反应器体积（约600 m ³）所需的蒸汽量。我本来打算像使用600 m ³高压釜那样进行计算，但是我怀疑这种近似是否成立。在这种情况下，死亡动力学将由Arrhenius方程给出：

k = A e^{\frac{- E}{R T}}

$k = Ae^{\frac{-E}{RT}}$

我需要确定激活能，指数前因子或一些近似值。然后，我只需要对热量的方程进行积分并保持所需的能量： $E$ $A$ $k$

\begin{aligned} \nabla h e a t & = l n (\frac{N_{0} V_{0}}{N_{1} V_{1}}) = \int_{t_{0}}^{t_{1}} k (t) d t \\ \nabla h o l d & = l n (\frac{N_{1} V_{1}}{N_{2} V_{2}}) = k (t 2_{-} t_{1}) d t \end{aligned}

$\begin{align} \nabla heat &= ln(\frac{N_0 V_0}{N_1 V_1}) = \int_{t_0}^{t_1} k(t) dt \\ \nabla hold &= ln(\frac{N_1 V_1}{N_2 V_2}) = k(t2_-t_1) dt \end{align}$

找出和。 $t_1$ $t_2$

我是否正确解决了这个问题？

chemical-engineering process-engineering steam

— facuq
source

您知道您需要的SAL吗？我的过程工程手册对此进行了介绍，但只是简短地介绍了一下，在给出错误答案之前，我想考虑一下。

— 2015年

可以通过温度和压力来实现灭菌。也许您也应该研究问题的压力方面。

— BOB 2016年

这完全取决于您要达到的灭菌水平。如您所说，您将需要了解死亡动力学参数，或者等效地是对数十进制减少时间（D）及其随温度的变化（Z）。由于灭菌是食品行业几乎所有地方都存在的问题，因此标准灭菌周期可持续30分钟。在反应器的冷点在121摄氏度下进行。这确保了许多芽孢杆菌，梭状芽胞杆菌和其他嗜热微生物的孢子无法存活。
对于600 m3的反应堆，最简单的是在反应堆内部安装一个温度探头。多少蒸汽？这取决于反应堆的隔离程度。最好的方法是建立一个设定点为121摄氏度的反馈回路，该回路将在温度开始下降时发送蒸汽。否则，您可以尝试手动执行相同操作。

— 图卢萨因
source