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Karteikarten
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Studierende
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Lernmaterialien
Nennen Sie typische Reaktionsmuster mikrobieller Kulturen bei O2-Limitierung. (4)
1) Der gesamte Stoffwechsel läuft einfach langsamer ab
-> ohne sonstige (biochemische) Konsequenzen.
2) Die MO schalten teilweise auf einen anaeroben Stoffwechsel um.
-> Verlangsamung der Produktbildung (+ evtl. Qualitätbeeinträchtigungen)
3) Die MO reagieren empfindlich mit ihrem Produktstoffwechsel
-> schalten ihren Stoffwechsel vollkommen um (kein Produkt entsteht mehr)
4) Die Mikroorganismen sterben schnell ab.
Saccharomyces cerevisiae ist ein fakultativ anaerober Organismus. Welches Phänomen ermöglicht S. cerevisiae die Anpassung an unterschiedliche Stoffwechselwege?
Overflow Metabolismus / Crabtree-Effekt
Beispiel für Einflüsse auf Sauerstofftransferrate (2)
- [O2] im Medium
-> geringere Löslichkeit wenn Salze etc. gelöst sind
- Oxygen Uptake Rate (OUR) ca. 25 mmol/(L*h)
-> Sauerstoffeintrag durch Begasung so hoch wie OUR
Welches Molekül ist verzweigt
Amylopektin
Beschreiben Sie den Messzyklus einer RAMOS-Anlage (1). Was misst die Anlage, welche
Größen werden berechnet?
1.Spülphase: Zu und Abluftventil geöffnet, Gas strömt durch den Kolben, Kalibrierung O2-
Sensor
2.Messphase: Zu und Abluftventil geschlossen, Anlage misst Änderung des O2-Partialdrucks
über der Zeit
- Gemessen wird die Änderung des O2-Partialdrucks über der Zeit (und p_abs im Kolben)
- Berechnung von OTR, CTR, ...
Wie verändert sich die maximale Sauerstofftransferrate (OTRmax) im Schüttelkolben
a. Mit sindenkem Füllvolumen?
b. Mit sinkender Ionenstärke ?
c. Mit sinkender Schüttelfrequenz?
a. OTR steigt, Stoffaustauschfläche a wird größer
b. OTR steigt, O2-Löslichkeit nimmt zu
c. OTR sinkt, a wird kleiner
Prozesse/Größen beim Rühren (4)
- Wärmeübergang
- Dispergierung (Suspendieren, Emulgieren)
- Mischzeit
- Leistungseintrag
Wovon hängt der Sauerstoffbedarf eines MO ab? (3)
- Generationszeit (kürzer = höherer Bedarf)
- Art des angebotenenen Subtrats
- Stoffwechseltyp
Wärmeübertragung: für welche Prozesse wird gekühlt/geheizt?
- Wärmen: Hitzesterilisierung, thermophile MO
- Kühlen: exotherme Rx, Rührer = warm
Einfluss auf kLa
volumetrischer Übergangskoeff.
- Art der benutzten Belüftungsvorrichtung
- Belüftungsrate
- Stoffeigenschaften des Mediums
Was will man durch einen Sulfitversuch in einem Bioreaktor ermitteln?
Die maximale Sauerstofftransferrate OTRmax kann bestimmt werden (bzw. kLa berechnet)
Die Sake-Fermentation stellt einen Sonderfall der Alkohol-Herstellung dar. Beschreiben Sie in
Kurzform das grundlegende Prinzip. Charakterisieren Sie dabei die wesentlichen Organismen,
Reaktionen und die Verfahrensführung. (6)
Prinzip:
Enzymatisch Stärkespaltung mittels Aspergillus oryzae und alkoholische Gärung
mittels Saccharomyces cerevisiae
Versuchsablauf:
1) Reis polieren, waschen, wässern,
2) dämpfen
3) Hefestartkultur,
4) Zusammengeben von Hefestarter und Koji mit Aspergillus (Asp. stirbt bei anaeroben Bed.), Gärung bei 20°C
5) insgesamt 4x Koji+Reis+Wasser zugeben
6) pasteurisieren, filtrieren, abfüllen+lagern
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