发酵过程要求对质量和热量的转移进行有效管理,以确保微生物的最佳活动和产品产量,将这些过程从实验室扩大到工业规模,需要精确计算以保持效率和安全,本条为进行这些计算以成功扩大提供了实际指导。

发酵中的质地转移

大规模转移涉及营养物质、气体和废物产品在发酵系统内的移动,适当的计算确保微生物在清除抑制物质的同时获得足够的营养物质和氧气。

计算氧转移率(OTR)

氧气转移率对有氧发酵至关重要,可以使用体积氧转移系数(kLa)和溶解氧浓度差来估计:

OTR = kLa ×(C*-C)]

· :

  • C*是氧的饱和浓度.
  • C是实际溶解氧浓度.

发酵中的热量转移

控制热量对于防止温度波动影响微生物活动至关重要,计算的重点是系统的除热能力和发酵过程中产生的热量。

计算除热

热除速率(Q)可以通过下列方法估算:

Q=m×Cp××T]].

· :

  • m 是冷却液的质量.
  • Cp是特定的热容量.
  • ⁇ T是内插和外插之间的温度差.

对这些计算进行调整是必要的,基于发酵尺度和系统设计,以确保有效的除热和过程稳定性.