Bioprozesskontrolle at Beuth Hochschule Für Technik | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Bioprozesskontrolle an der Beuth Hochschule für Technik

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Zustandsgrößen gibt es?

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TESTE DEIN WISSEN

Temperatur

pH

Substrat

Viskosität

Druck

pO²

O²-Abgas

CO²-Abgas

Produktkonzentration

Biomasse

Protein (RNA, DNA)

Metabolite

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Zielgrößen gibt es? 

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TESTE DEIN WISSEN

Produktion Biomasse

Wachstumsrate

Verbrauch Substrat

Produkt/-bildungsrate

Ausbeute

Respirationsquotient O²/CO²

Leistungsaufnahme

Produktqualität

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Ziele hat die Prozessführung?

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TESTE DEIN WISSEN

Produktionskontrolle

Prozessoptimierung

Sicherstellung der Produktqualität

Erhöhung der Sicherheitsstandards

Umweltschutz

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist eine Online-Prozessanalytik? 

Welche Vor- und Nachteile besitzt sie? 

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TESTE DEIN WISSEN
  • automatische Probennahme mit Rückführung der Probe
  • Messung häufig im Bypass

Vorteile:

schnell

wenig Probenveränderung (aber: nicht ausgeschlossen)

direkte Kopplung an Steuerungs- und Regelungssysteme

Sonden können während des Betriebs überprüft werden

Nachteile:

tw. technisch anspruchsvoll

Messung im sterilen System

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TESTE DEIN WISSEN

Wie kann die Temperatur in Bioreaktoren geregelt werden?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

über:

Doppelmantel

Heizmanschette

externes Wasserbad

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Grundinformationen können in einem Fließbild eingefügt werden?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • Bezeichnung der einzelnen Stufen, bei Anlagenkomplexen Benennung der teilanlagen, bei Einzelbetrieben oder Teilanlagen Benennung der Grundoperationen ("unit operations")
  • Benennung der Ein- und Ausgangstoffe
  • Fließrichtung der Hauptstoffe

 

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TESTE DEIN WISSEN

Welche Zusatzinformationen können in einem Fließbild eingefügt werden?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Benennung der Stoffe zwischen den Stufen
  • Stoffströme bzw. Stoffmengen
  • Benennung der Energieart bzw. der Energieträger
  • Durchflüsse bzw. Mengen von Energie bzw. Energieträgern
  • Charakteristische Betriebsbedingungen (z.B. Druck, Temp., Konz.)
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TESTE DEIN WISSEN

Was besagt der pH-Wert?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

= poridus hydrogeni, power/potential of hydrogen = Wertigkeit des Wasserstoffs

  • negativ dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivität in wässriger Lösung
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TESTE DEIN WISSEN

Welche Stellgrößen gibt es?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Drehzahl

Zuluftmenge

Heiz-/Kühlmittel

Dosagen

Substrat

Säure/Lauge

Induktor

Precursor

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist eine Inline-Prozessanalytik?

Welche Vor-und Nachteile besitzt sie?  

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • direkte Messung im Prozess (=in situ) 
  • keine Probennahme
  • keine Probenvorbereitung
  • häufig durch Sonden

Synonym: online-Messung

Vorteile:

i.d.R keine Probennahme (ggf. Veränderung der probe durch Probennahme)

schnell und ohne Probenveränderung (repräsentatives Ergebnis)

direkte Kopplung an Steuerungs- und Regelungssysteme

Nachteile:

häufig teuer (durch anspruchsvolle Aufgaben, z.B. steril, dicht etc.)

Messung im sterilen System

Re-Justierung schwierig (Sonde fest im Reaktor verbaut) 

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist eine At-line Prozessanalytik?

Welche Vor- und Nachteile besitzt sie?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN
  • manuelle Probennahme(kann (halb-)automatisiert erfolgen)
  • Messung erfolgt in unmittelbarer Nähe zum Prozess und ohne große Verzögerung

Vorteile:

zeitnah

Analysegerät kann flexibel aufgestellt und genutzt werden

Analysegerät kann unabhängig vom Prozess betreut werden

Nachteile:

erfordert Eingriff in den Prozess (Probennahme) (Durchbrechung derSterilbarriere)

robustes Equipment

ausgebildetes Personal

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TESTE DEIN WISSEN

Was ist eine Offline-Prozessanalytik?

Welche Vor- und Nachteile besitzt sie?

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TESTE DEIN WISSEN
  • manuelle Probennahme (kann (halb-)automatisiert erfolgen)
  • Messung erfolgt mit zeitlicher Verzögerung (z.B. durch Lagerung, Transport, komplexe Probenvorbereitung)

Vorteile:

hohe Flexibilität (zeitlich und örtlich)

komplexe Analysen möglich

Nachmessung möglich

Nachteile

i.d.R keine direkte Prozesslenkung möglich, da langsam und zeitversetzt

ggf. Probenveränderung

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  • 1364 Studierende
  • 25 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Bioprozesskontrolle Kurs an der Beuth Hochschule für Technik - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Welche Zustandsgrößen gibt es?

A:

Temperatur

pH

Substrat

Viskosität

Druck

pO²

O²-Abgas

CO²-Abgas

Produktkonzentration

Biomasse

Protein (RNA, DNA)

Metabolite

Q:

Welche Zielgrößen gibt es? 

A:

Produktion Biomasse

Wachstumsrate

Verbrauch Substrat

Produkt/-bildungsrate

Ausbeute

Respirationsquotient O²/CO²

Leistungsaufnahme

Produktqualität

Q:

Welche Ziele hat die Prozessführung?

A:

Produktionskontrolle

Prozessoptimierung

Sicherstellung der Produktqualität

Erhöhung der Sicherheitsstandards

Umweltschutz

Q:

Was ist eine Online-Prozessanalytik? 

Welche Vor- und Nachteile besitzt sie? 

A:
  • automatische Probennahme mit Rückführung der Probe
  • Messung häufig im Bypass

Vorteile:

schnell

wenig Probenveränderung (aber: nicht ausgeschlossen)

direkte Kopplung an Steuerungs- und Regelungssysteme

Sonden können während des Betriebs überprüft werden

Nachteile:

tw. technisch anspruchsvoll

Messung im sterilen System

Q:

Wie kann die Temperatur in Bioreaktoren geregelt werden?

A:

über:

Doppelmantel

Heizmanschette

externes Wasserbad

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Q:

Welche Grundinformationen können in einem Fließbild eingefügt werden?

A:
  • Bezeichnung der einzelnen Stufen, bei Anlagenkomplexen Benennung der teilanlagen, bei Einzelbetrieben oder Teilanlagen Benennung der Grundoperationen ("unit operations")
  • Benennung der Ein- und Ausgangstoffe
  • Fließrichtung der Hauptstoffe

 

Q:

Welche Zusatzinformationen können in einem Fließbild eingefügt werden?

A:
  • Benennung der Stoffe zwischen den Stufen
  • Stoffströme bzw. Stoffmengen
  • Benennung der Energieart bzw. der Energieträger
  • Durchflüsse bzw. Mengen von Energie bzw. Energieträgern
  • Charakteristische Betriebsbedingungen (z.B. Druck, Temp., Konz.)
Q:

Was besagt der pH-Wert?

A:

= poridus hydrogeni, power/potential of hydrogen = Wertigkeit des Wasserstoffs

  • negativ dekadischer Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivität in wässriger Lösung
Q:

Welche Stellgrößen gibt es?

A:

Drehzahl

Zuluftmenge

Heiz-/Kühlmittel

Dosagen

Substrat

Säure/Lauge

Induktor

Precursor

Q:

Was ist eine Inline-Prozessanalytik?

Welche Vor-und Nachteile besitzt sie?  

A:
  • direkte Messung im Prozess (=in situ) 
  • keine Probennahme
  • keine Probenvorbereitung
  • häufig durch Sonden

Synonym: online-Messung

Vorteile:

i.d.R keine Probennahme (ggf. Veränderung der probe durch Probennahme)

schnell und ohne Probenveränderung (repräsentatives Ergebnis)

direkte Kopplung an Steuerungs- und Regelungssysteme

Nachteile:

häufig teuer (durch anspruchsvolle Aufgaben, z.B. steril, dicht etc.)

Messung im sterilen System

Re-Justierung schwierig (Sonde fest im Reaktor verbaut) 

Q:

Was ist eine At-line Prozessanalytik?

Welche Vor- und Nachteile besitzt sie?

A:
  • manuelle Probennahme(kann (halb-)automatisiert erfolgen)
  • Messung erfolgt in unmittelbarer Nähe zum Prozess und ohne große Verzögerung

Vorteile:

zeitnah

Analysegerät kann flexibel aufgestellt und genutzt werden

Analysegerät kann unabhängig vom Prozess betreut werden

Nachteile:

erfordert Eingriff in den Prozess (Probennahme) (Durchbrechung derSterilbarriere)

robustes Equipment

ausgebildetes Personal

Q:

Was ist eine Offline-Prozessanalytik?

Welche Vor- und Nachteile besitzt sie?

A:
  • manuelle Probennahme (kann (halb-)automatisiert erfolgen)
  • Messung erfolgt mit zeitlicher Verzögerung (z.B. durch Lagerung, Transport, komplexe Probenvorbereitung)

Vorteile:

hohe Flexibilität (zeitlich und örtlich)

komplexe Analysen möglich

Nachmessung möglich

Nachteile

i.d.R keine direkte Prozesslenkung möglich, da langsam und zeitversetzt

ggf. Probenveränderung

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