Interdisziplinäres Blockpraktikum Biotechnologie/Bioverfahrenstechnik at RWTH Aachen | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Interdisziplinäres Blockpraktikum Biotechnologie/Bioverfahrenstechnik an der RWTH Aachen

Greife auf kostenlose Karteikarten, Zusammenfassungen, Übungsaufgaben und Altklausuren für deinen Interdisziplinäres Blockpraktikum Biotechnologie/Bioverfahrenstechnik Kurs an der RWTH Aachen zu.

TESTE DEIN WISSEN

Nennen Sie typische Reaktionsmuster mikrobieller Kulturen bei O2-Limitierung. (4)

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

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.

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TESTE DEIN WISSEN

Saccharomyces cerevisiae ist ein fakultativ anaerober Organismus. Welches Phänomen ermöglicht S. cerevisiae die Anpassung an unterschiedliche Stoffwechselwege?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Overflow Metabolismus / Crabtree-Effekt

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TESTE DEIN WISSEN

Beispiel für Einflüsse auf Sauerstofftransferrate (2)

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

- [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


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TESTE DEIN WISSEN

Welches Molekül ist verzweigt

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TESTE DEIN WISSEN

Amylopektin

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TESTE DEIN WISSEN

Beschreiben Sie den Messzyklus einer RAMOS-Anlage (1). Was misst die Anlage, welcheGrößen werden berechnet?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

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, ...

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TESTE DEIN WISSEN

Wie verändert sich die maximale Sauerstofftransferrate (OTRmax) im Schüttelkolben

a.  Mit sindenkem Füllvolumen? 

b.  Mit sinkender Ionenstärke ?

c.  Mit sinkender Schüttelfrequenz?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

a. OTR steigt, Stoffaustauschfläche a wird größer 

b. OTR steigt, O2-Löslichkeit nimmt zu 

c. OTR sinkt, a wird kleiner

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TESTE DEIN WISSEN

Prozesse/Größen beim Rühren (4)

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

- Wärmeübergang

- Dispergierung (Suspendieren, Emulgieren)

- Mischzeit

- Leistungseintrag



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TESTE DEIN WISSEN

Wovon hängt der Sauerstoffbedarf eines MO ab? (3)

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

- Generationszeit (kürzer = höherer Bedarf)

- Art des angebotenenen Subtrats

- Stoffwechseltyp



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TESTE DEIN WISSEN

Wärmeübertragung: für welche Prozesse wird gekühlt/geheizt?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

- Wärmen: Hitzesterilisierung, thermophile MO

- Kühlen: exotherme Rx, Rührer = warm



Lösung ausblenden
TESTE DEIN WISSEN

Einfluss auf kLa

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

volumetrischer Übergangskoeff.

- Art der benutzten Belüftungsvorrichtung

- Belüftungsrate

-  Stoffeigenschaften des Mediums

Lösung ausblenden
TESTE DEIN WISSEN

Was will man durch einen Sulfitversuch in einem Bioreaktor ermitteln?

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

Die maximale Sauerstofftransferrate OTRmax kann bestimmt werden (bzw. kLa berechnet)

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TESTE DEIN WISSEN

Die Sake-Fermentation stellt einen Sonderfall der Alkohol-Herstellung dar. Beschreiben Sie inKurzform das grundlegende Prinzip. Charakterisieren Sie dabei die wesentlichen Organismen,
Reaktionen und die Verfahrensführung. (6)

Lösung anzeigen
TESTE DEIN WISSEN

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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Q:

Nennen Sie typische Reaktionsmuster mikrobieller Kulturen bei O2-Limitierung. (4)

A:

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.

Q:

Saccharomyces cerevisiae ist ein fakultativ anaerober Organismus. Welches Phänomen ermöglicht S. cerevisiae die Anpassung an unterschiedliche Stoffwechselwege?

A:

Overflow Metabolismus / Crabtree-Effekt

Q:

Beispiel für Einflüsse auf Sauerstofftransferrate (2)

A:

- [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


Q:

Welches Molekül ist verzweigt

A:

Amylopektin

Q:

Beschreiben Sie den Messzyklus einer RAMOS-Anlage (1). Was misst die Anlage, welcheGrößen werden berechnet?

A:

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, ...

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Q:

Wie verändert sich die maximale Sauerstofftransferrate (OTRmax) im Schüttelkolben

a.  Mit sindenkem Füllvolumen? 

b.  Mit sinkender Ionenstärke ?

c.  Mit sinkender Schüttelfrequenz?

A:

a. OTR steigt, Stoffaustauschfläche a wird größer 

b. OTR steigt, O2-Löslichkeit nimmt zu 

c. OTR sinkt, a wird kleiner

Q:

Prozesse/Größen beim Rühren (4)

A:

- Wärmeübergang

- Dispergierung (Suspendieren, Emulgieren)

- Mischzeit

- Leistungseintrag



Q:

Wovon hängt der Sauerstoffbedarf eines MO ab? (3)

A:

- Generationszeit (kürzer = höherer Bedarf)

- Art des angebotenenen Subtrats

- Stoffwechseltyp



Q:

Wärmeübertragung: für welche Prozesse wird gekühlt/geheizt?

A:

- Wärmen: Hitzesterilisierung, thermophile MO

- Kühlen: exotherme Rx, Rührer = warm



Q:

Einfluss auf kLa

A:

volumetrischer Übergangskoeff.

- Art der benutzten Belüftungsvorrichtung

- Belüftungsrate

-  Stoffeigenschaften des Mediums

Q:

Was will man durch einen Sulfitversuch in einem Bioreaktor ermitteln?

A:

Die maximale Sauerstofftransferrate OTRmax kann bestimmt werden (bzw. kLa berechnet)

Q:

Die Sake-Fermentation stellt einen Sonderfall der Alkohol-Herstellung dar. Beschreiben Sie inKurzform das grundlegende Prinzip. Charakterisieren Sie dabei die wesentlichen Organismen,
Reaktionen und die Verfahrensführung. (6)

A:

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

Interdisziplinäres Blockpraktikum Biotechnologie/Bioverfahrenstechnik

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