Stérilisation à la vapeur de lactosérum dans un bioréacteur

J'essaie de concevoir un bioréacteur pour produire de l'acide citrique avec du lactosérum et Aspergillus Niger.

La première étape du processus serait de mettre du lactosérum dans le réacteur avec du dextrose (environ 10%). Ensuite, cette solution devait être stérilisée, et je pensais utiliser la stérilisation à la vapeur en batch par injection directe de vapeur dans le réacteur. La stérilisation doit être effectuée à 121 ° C.

Je ne sais pas comment calculer le temps de stérilisation et la quantité de vapeur requise pour un volume de réacteur donné (environ 600 m ³ ). Je pensais le calculer comme si j'avais un autoclave de 600 m ³ , mais je doute que l'approximation soit vraie. Dans ce cas, la cinétique de la mort serait donnée par l' équation d'Arrhenius :

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

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

J'aurais besoin de déterminer l'énergie d'activation, , le facteur pré-exponentiel , ou une approximation de . Ensuite, je devrais simplement intégrer les équations de la chaleur et de l'énergie requise: $E$ $A$ $k$

\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}

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

Pour comprendre et . $t_1$ $t_2$

Suis-je aborder ce problème correctement?

chemical-engineering process-engineering steam facuq
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Connaissez-vous la SAL dont vous avez besoin? Mon manuel d'ingénierie des processus y va, mais seulement brièvement et je veux y réfléchir un peu avant de donner une mauvaise réponse.

mart

La stérilisation peut être réalisée à la fois avec la température et la pression. Vous devriez peut-être également enquêter sur le côté pression de la question.

BOB

Réponses:

Tout dépend du niveau de stérilisation que vous souhaitez atteindre. Comme vous le dites, vous devez connaître les paramètres de cinétique de la mort, ou de manière équivalente le temps de réduction log-décimal (D) et son évolution en fonction de la température (Z). La stérilisation étant un problème qui a lieu presque partout dans l'industrie alimentaire, un cycle de stérilisation standard dure 30 minutes. à 121 ° C au point froid de votre réacteur. Cela garantit que les spores de nombreux Bacillus , Clostridium et autres micro-organismes thermophiles ne peuvent pas survivre.
Pour un réacteur de 600 m3, le plus simple est d'avoir une sonde de température à l'intérieur du réacteur. Comme combien de vapeur? Cela dépend de l'isolement de votre réacteur. Le mieux est de faire une boucle de rétroaction avec un point de consigne de 121 ° C qui enverrait de la vapeur chaque fois que la température commence à baisser. Sinon, vous pouvez essayer de faire la même chose manuellement.

Toulousain
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