Sterilizzazione a vapore del siero di latte in un bioreattore

Sto cercando di progettare un bioreattore per produrre acido citrico con siero di latte e Aspergillus Niger.

Il primo passo nel processo sarebbe quello di mettere il siero di latte nel reattore con un po 'di destrosio (circa il 10%). Quindi, questa soluzione dovrebbe essere sterilizzata e stavo pensando di utilizzare la sterilizzazione in lotti del vapore mediante iniezione diretta del vapore nel reattore. La sterilizzazione deve essere eseguita a 121 ° C.

Non sono sicuro di come calcolare il tempo di sterilizzazione e la quantità di vapore richiesta per un dato volume del reattore (circa 600 m ³ ). Stavo pensando di calcolarlo come se avessi un'autoclave da 600 m ³ , ma dubito che l'approssimazione valga. In quel caso, la cinetica della morte sarebbe data dall'equazione di Arrhenius :

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

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

Avrei bisogno di determinare l'energia di attivazione, , il fattore pre-esponenziale o qualche approssimazione per . Quindi, dovrei solo integrare le equazioni per il calore e trattenere l'energia richiesta: $E$ $A$ $k$

\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}

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

Per capire e . $t_1$ $t_2$

Sto affrontando questo problema correttamente?

chemical-engineering process-engineering steam

— facuq
fonte

Conosci il SAL di cui hai bisogno? Il mio manuale di ingegneria di processo approfondisce questo argomento, ma solo brevemente e voglio pensarci un po 'prima di dare una risposta sbagliata.

— mart

La sterilizzazione può essere ottenuta sia con temperatura che con pressione. Forse dovresti indagare anche sul lato della pressione della domanda.

— BOB

Tutto dipende dal livello di sterilizzazione che si desidera raggiungere. Come dici tu, dovresti conoscere i parametri della cinetica della morte, o equivalentemente il tempo di riduzione log-decimale (D) e come cambia con la temperatura (Z). Poiché la sterilizzazione è un problema che si verifica quasi ovunque nell'industria alimentare, un ciclo di sterilizzazione standard dura 30 minuti. a 121 ° C nel punto freddo del reattore. Ciò garantisce che le spore di molti bacilli , clostridi e altri microrganismi termofili non possano sopravvivere.
Per un reattore da 600 m3 il più semplice è avere una sonda di temperatura all'interno del reattore. Quanto vapore? Dipende da quanto bene è isolato il tuo reattore. La cosa migliore è creare un circuito di retroazione con setpoint 121 ° C che invii vapore ogni volta che la temperatura inizia a scendere. Altrimenti, puoi provare a fare lo stesso manualmente.

— Toulousain
fonte