Fermentation processes require effective management of mass and Heat transfer to ensure optimal mikrobiyal aktivite ve ürün verim. Laboratuvardan endüstriyel ölçeklere bu süreçlerden endüstriyel ölçeklere kadar bu hesaplamaları başarılı ölçeklendirme için gerçekleştirmek için kesin hesaplamalar içerir.This article provides practical guide on performing this hesaplamalar for successful scale-up.
Fermentation'da Kitle Transferi
Mass transfer, besinlerin hareketini, gazların ve atık ürünlerinin fermentasyon sistemi içinde yapılmasını içerir. Proper hesaplama, mikroorganizmaların uygun besin ve oksijen almalarını sağlarken, inhibitör maddeler ortadan kaldırır.
Oksijen Transfer Oranı Hesaplamak (OTR)
Oksijen transfer oranı aerobik fermentasyonlar için kritiktir. hacim oksijen transfer katını (kLa) kullanarak tahmin edilebilir ve çözülmemiş oksijen konsantrasyonu farkı:
[FONT=[0)) = KLa × (C* - C)).
Nerede:
- [FONT:0)C*[DÜT:1] oksijenin doygun konsantrasyonudur.
- [FONT:0)C, gerçek çözülmüş oksijen konsantrasyonudur.
Fermentation'da ısı geçişi
Sıcaklık dalgalanmalarını mikrobiyal aktiviteyi etkileyebilecek ısı yönetimi önemlidir. Hesaplamalar sistemin ısı kaldırma kapasitesine ve fermentasyon sırasında üretilen ısıya odaklanır.
Heat Removal
Sıcaklık kaldırma oranı (Q) tahmin edilebilir:
[0]Q = m × Cp × {{T).
Nerede:
- [FONT:0] soğutma sıvısı kütlesidir.
- [FONT:0)Cp belirli ısı kapasitesidir.
- [FONT:0] ﴾0[FONT][/FONT=0) {0}[FONT=[FONT=0) {0}[FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=0}[FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=0))))=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT
Bu hesaplamalara uyum sağlamak, etkili ısı kaldırma ve süreç istikrarı sağlamak için fermentasyon ölçeği ve sistem tasarımına dayanmaktadır.