Повышение эффективности работы оборудования для стерилизации жидких питательных сред на основе мелассы

Abstract

Посторонняя микрофлора в жидких питательных средах подавляет рост культуры микроорганизмов, а также изменяет состав и свойства питательной среды, поэтому ее необходимо стерилизовать. Существующие машинно-аппаратные схемы достаточно энергозатратны и сложны в обслуживании, поэтому повышение их эффективности является актуальной задачей. Особенностью предлагаемой схемы непрерывной стерилизации жидкой питательной среды на основе мелассы производительностью 25 м3/ч является использование двух контактных головок, одна из которых обогревается вторичным паром, и использование теплообменника «труба в трубе» для охлаждения стерильной питательной среды. Тепловые и гидродинамические процессы, которые происходят при обработке, промоделированы в программе Flow Vision. Результаты вычислительного эксперимента указывают на то, что скорость движения продукта через трубопроводы составляет в среднем 1,1 м/с и достаточна для обеспечения желаемой производительности при умеренных затратах на транспортировку. Преимущество предложенной схемы состоит в: быстром достижении стерильности, что позволяет увеличивать производительность оборудования; повышении выхода целевых продуктов в связи с минимальной деструкцией питательных веществ среды; меньшем расходе пара и упрощенной санитарной обработке. The irrelevant microflora in liquid nutrient media suppresses the growth of the culture of microorganisms, as well as changes the composition and properties of the nutrient medium, so it needs to be sterilized. Existing machine-and-apparatus schemes are quite energy-consuming and difficult to maintain, so increasing their efficiency is an urgent task. The feature of the proposed scheme of continuous sterilization of a liquid nutrient medium based on molasses with a productivity of 25 m3/h is the use of two contact heads, one of which is heated by the secondary vapor, and a tubular heat exchanger to cool sterile nutrient medium. Thermal and hydrodynamic processes that occur during processing, are simulated in the Flow Vision software system. The results of the computational experiment conducted in the Flow Vision software system indicate that the product speed through pipelines is on average 1.1 m/s and is sufficient to provide the desired productivity at moderate costs of transportation. The advantages of the proposed scheme are the rapid achievement of sterility, which allows to increase equipment performance; increase in the yield of target products due to the minimal destruction of nutrients of the environment; less expense of the steam and simplifying of the sanitization.