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不锈钢发酵罐的热灭菌时间该如何计算

编辑:发酵罐 时间:2017-11-22 14:45
灭菌时间取决于污染程度, 灭菌程度和κ。培养基灭菌温度高温短时;培养基污染程度为每毫升培养基中含耐热芽孢杆菌2×107个,其比死亡速率为0.0287s-1 。分别求灭菌失败几率为0.001和0.0001所需要的时间。 信息摘要:
不锈风 发酵罐 热灭菌时间计算 若开始灭菌时,培养基中活菌数为N0, 积分ln(N/N0)= - 或 2.303log (N0/N) = t=2.303/k㏒(No/N) N0 开始灭菌时培养基中的活菌数,个 N灭菌结束后培养基中的活菌数,个 例1: 发酵 罐, 葡萄酒发酵罐 内装4

不锈钢发酵罐的热灭菌时间该如何计算

发酵罐蒸发量大的原因:发酵罐蒸发量大主要是由于温度的原因所造成的,要想弄明白不锈钢发酵罐蒸发量大的原因就得需要先弄明白影响发酵温度的原因及控制方法。

影响发酵温度的因素:

发酵液的温度变化受生物热、搅拌热、蒸发热、辐射热和显热的影响,用公式表示为Q发酵=Q生物+Q搅拌-Q蒸发-Q辐射-Q显

(1)生物热

生物热是菌体在生长繁殖过程中产生的热能,来自菌体的分解代谢,生物热的大小域菌种、培养基成分和菌体的呼吸强度有关。培养基愈丰富,生物热愈大;细胞数量愈多,生物热愈大;呼吸强度愈高,生物热愈大。

(2)搅拌热

搅拌器转动引起的液体之间和液体与设备之间的摩擦所产生的热量,用公式表示Q搅拌=3600(P/V)P/V——是通气条件下单位体积发酵液所消耗的功率(kW/m3)3600为热功当量(kJ/(kW·h))

(3)蒸发热、显热和辐射热

空气进入发酵罐,与醪液充分混合,引起水分蒸所需的热能为蒸发热水分蒸发、进气和废气排出因温度差异所带走的部分热能为显热发酵罐外壁与大气间的温度差异使发酵罐中的部分热能通过罐体向大气辐射的热能为辐射热

发酵罐温度的控制:

(1)适温度的选择

适发酵温度使既适合菌体生长,有适合代谢产物合成的温度。适菌体生长温度和适产物合成的温度往往不致。

如乳酸链霉菌发酵生产乳酸,适菌体生长温度为34℃,适产物合成温度为30℃;青霉素发酵,产黄青霉适菌体生长温度为30℃,适产物合成温度为24.7℃;适发酵温度随菌种、基质成分、培养条件和菌体生长阶段而;理论上讲,发酵过程可以设置不同的发酵温度时段,包括菌体生长发酵温度和产物合成发酵温度等。生产上,由于发酵液体积大,少则几十立方米,多则上百上千立方米,升降温度时间长,难度大,通常采用个发酵温度。

(2)温度的控制

发酵罐在发酵过程中般不需加热,选用微生物能承受稍高些的温度进行生长和繁殖,这对生产有很大的好处,即可减少污染杂菌的机会和夏季培养所需降温的辅助设备,因此培养耐高温的菌种有定的现实意义。生产中,温度的控制是采用冷却水通入发酵罐的蛇管或夹套中,热交换保持恒温发酵的。

只有知道了发酵罐蒸发量是由哪些因素造成的,以及应该如何有效的控制温度,才能有效的解决发酵罐蒸发量大的问题。

不锈钢发酵罐的热灭菌时间该如何计算

不锈风发酵罐热灭菌时间计算

若开始灭菌时,培养基中活菌数为N0,

积分ln(N/N0)= -κτ 或 2.303log (N0/N) = κτ

t=2.303/k×㏒(No/N)

N0 ——开始灭菌时培养基中的活菌数,个

N——灭菌结束后培养基中的活菌数,个

例1:发酵罐,葡萄酒发酵罐内装40m3培养基,在121℃实罐灭菌。培养基污染程度为每毫升培养基中含耐热芽孢杆菌2×107个,其比死亡速率为0.0287s-1 。分别求灭菌失败几率为0.001和0.0001所需要的时间。

No=2×107×40×106=8×1014个

N=0.001个

K=0.0287S-1

t=2.303/k×㏒(No/N) =2.303/0.0287×㏒(8×1014/0.001)=1436.62S=23.9min

灭菌时间取决于污染程度, 灭菌程度和κ。

培养基灭菌温度;高温短时

 

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文章标题:不锈钢发酵罐的热灭菌时间该如何计算

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