Sterilizzazione a vapore del siero di latte in un bioreattore


10

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=Ae−ERT

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

∇heat=ln(N0V0N1V1)=∫t0t1k(t)dt∇hold=ln(N1V1N2V2)=k(t2−t1)dt

Per capire e t 2 .t1t2

Sto affrontando questo problema correttamente?


1
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

Risposte:


2

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.

Utilizzando il nostro sito, riconosci di aver letto e compreso le nostre Informativa sui cookie e Informativa sulla privacy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.