バイオリアクターでのホエイの蒸気滅菌

ホエーとアスペルギルスニジェールを使用してクエン酸を生成するバイオリアクターを設計しようとしています。

プロセスの最初のステップは、デキストロース（約10％）とともにホエイを反応器に入れることです。次に、この溶液は滅菌する必要があり、私はリアクターに蒸気を直接注入することによってバッチ蒸気滅菌を使用することを考えていました。滅菌は121°Cで行う必要があります。

所定の反応器容量（約600 m ³）に必要な滅菌時間と蒸気量を計算する方法がわかりません。600 m ^3のオートクレーブがあるように計算することを考えていましたが、近似が成り立たないと思います。その場合、死の速度論はアレニウス方程式によって与えられます：

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

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

活性化エネルギー、前指数係数、または近似値を決定する必要があります。次に、必要な熱とホールドエネルギーの方程式を積分する必要があります。 $E$ $A$ $k$

\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}

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

とを理解するため。 $t_1$ $t_2$

私はこの問題に正しく取り組んでいますか？

chemical-engineering process-engineering steam

— facuq
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必要なSALを知っていますか？私のプロセスエンジニアリングハンドブックではこれについて説明していますが、少しだけです。間違った答えをする前に少し考えておきたいと思います。

— 2015年

殺菌は温度と圧力の両方で達成できます。多分あなたは質問のプレッシャーサイドも調査するべきです。

— BOB

それはすべて、達成したい滅菌レベルに依存します。あなたが言うように、あなたは死の動力学パラメータ、または同等に対数10進の還元時間（D）とそれが温度（Z）とともにどのように変化するかを知る必要があるでしょう。殺菌は食品業界のほぼすべての場所で発生する問題であるため、標準的な殺菌サイクルは30分間続きます。リアクターのコールドスポットで121℃。これは、多くのバチルス、クロストリジウムおよび他の好熱性微生物の胞子が生き残ることができないことを保証します。
600 m3の原子炉の場合、最も簡単なのは、原子炉内に温度プローブを設置することです。どのくらいの蒸気ですか？それは、リアクターがどれだけ分離されているかに依存します。最高は、温度が低下し始めるたびに蒸気を送る設定値121℃のフィードバックループを作成することです。それ以外の場合は、手動で同じことを試みることができます。

— トゥールーズイン
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