Biorekatortechnik an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Biorekatortechnik an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf

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TESTE DEIN WISSEN

Ablauf kontinuierlicher Betrieb 

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  1. Vorlegen Startmedium 
  2. Zugabe Inokulum (bissl anwachsen lassen)
  3. Zugabe Feedmedium, gleichzeitige Entnahme 


oft: Füllstand konstant 

oft Ziel: Biomassekonzentration konstant 

 -> wenn wesentliche Größen (c's) konstant dann stationär 

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Einflussgrößen Viskosität von Kultursuspensionen (4)

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  • Zellkonzentration
  • Zellmorphologie 
  • Produktkonzentration (insbesondere bei hochmolekularen Produkten wie Dextran ect)
  • Substratkonzentration insbesondere bei hochmolekularen Substraten (Stärke)
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Beschreibe wie es zur Turbulenz kommt 

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Energie wird in Turbulenzwirbel umgesetzt -> kleinere Wirbel entstehen (Eddies) 

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Beschreiben Sie in Worten das Prinzip der Durchführung einer Dimensionsanalyse. 

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  1. Relevanzliste (alle Größen, die physikalisch von Bedeutung sind für das Problem) 
  2. n-m (n= Anzahl der Größen, m= Basisdimensionen) -> Anzahl der erforderlichen Kennzahlen 
  3. Kennzahlen durch Erweiterung und Streichen von Einheiten erstellen 
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Worin besteht der Vorteil ein Phänomen mit Hilfe von dimensionslosen Kennzahlen zu beschreiben? 

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  • man kann sich Experimente sparen 
  • allgemeingültiger 
  • übertragbar auf geometrisch ähnliche Versuchsstände (charakteristische Längen) 
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Lernziel: Beschreiben können, wie es zu Turbulenz kommt 

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  • ab einer bestimmten Durchflussgeschwindigkeit, einem großen Durchmesser und niedriger Viskosität kann es zu Turbulenz kommen 
  • wenn die kritische Reynoldszahl überschritten wird kommt es zur Turbulenz 
  • die Energie wird dann in Wirbel umgesetzt die ihrerseits wieder Wirbel erzeugen 
  • es gibt eine Untergrenze an Wirbelgrößen -> dann entsteht Wärme 
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Lernziel: Funktion von Stromstörern erläutern können

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An der Mantelinnenfläche des Fermenters senkrecht angebrachte Bauteile, die verhindern sollen, dass sich durch das Rühren eine Trombe bildet. 

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Vor-(3) und Nachteile (1) von Batch Fermentation 

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Vorteil: 

  1. einfache Betriebsweise 
  2. weniger Installationen (Leitungen) erforderlich
  3. wenn das Substrat verbraucht ist, ist der Prozess zuende 

Nachteil: 

  1. Häufige Rüstzeiten für Vor- und Nachbereiten 
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Vor-(1) und Nachteile (6) von Fed-Batch Fermentation

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Vorteile: 

  1. keine Begrenzung durch Substrattoxizität (wie bei Batch) 

Nachteile: 

  1. mehr Installationen/Steriltechnik erforderlich 
  2. wenn der Fermenter voll ist, ist der Prozess zuende 
  3. Häufige Rüstzeiten 
  4. größeres Kontaminationsrisiko (wg. längerer Zeit) 
  5. Auswertung der Daten erfordert mehr Verständnis
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Vor-(2) und Nachteile (2) von kontinuierlicher Fermentation

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Vorteile: 

  1. stationärer Zustand (gutes Verständnis)
  2. wenig Rüstzeiten

Nachteile: 

  1. große Anforderungen an genetische Stabilität der MO 
  2. Sterilität kann eig nicht aufrechterhalten bleiben
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Was ist, wenn die eingetragene Masse ungleich ist der ausgetragenen Masse? 

Beispiel: in einen Behälter (z.B. Bioreaktor) werden 5 t Zucker hineingefördert, aber nur 2 t wieder heraus.  Was könnte die Ursache sein? (4)

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  1. Einer oder beide Messwerte für die Massenein- / austräge könnten falsch sein. Vertrauen Sie nicht immer allen Messwerten.
  2. Das System hat ein Leck, d.h. es gibt einen weiteren noch unbekannten Ein-/Austrag. Manchmal ist das nicht ganz offensichtlich und man übersieht einen Stoffstrom (z.B.: Verluste an Wasser durch Verdunstung, Verluste an Produkt durch Reinigungsarbeiten)
  3. Im System findet eine Reaktion statt, die die bilanzierte Komponente erzeugt oder verbraucht:  in einem Bioreaktor muss damit gerechnet werden, dass Zucker verbraucht wird.
  4. Im System findet eine Akkumulation statt: die einfachste Möglichkeit -  vielleicht ist die Differenz von 3t einfach noch drin im Bioreaktor.
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Ablauf Batch Betrieb 

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  1. Zugabe von Medium und Inokulum
  2. Kultivierung ohne weitere Zudosierung (außer evtl. O2)
  3. Ende: wenn Medienbestandteil aufgebraucht 
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  • 87 Lernmaterialien

Beispielhafte Karteikarten für deinen Biorekatortechnik Kurs an der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Ablauf kontinuierlicher Betrieb 

A:
  1. Vorlegen Startmedium 
  2. Zugabe Inokulum (bissl anwachsen lassen)
  3. Zugabe Feedmedium, gleichzeitige Entnahme 


oft: Füllstand konstant 

oft Ziel: Biomassekonzentration konstant 

 -> wenn wesentliche Größen (c's) konstant dann stationär 

Q:

Einflussgrößen Viskosität von Kultursuspensionen (4)

A:
  • Zellkonzentration
  • Zellmorphologie 
  • Produktkonzentration (insbesondere bei hochmolekularen Produkten wie Dextran ect)
  • Substratkonzentration insbesondere bei hochmolekularen Substraten (Stärke)
Q:

Beschreibe wie es zur Turbulenz kommt 

A:

Energie wird in Turbulenzwirbel umgesetzt -> kleinere Wirbel entstehen (Eddies) 

Q:

Beschreiben Sie in Worten das Prinzip der Durchführung einer Dimensionsanalyse. 

A:
  1. Relevanzliste (alle Größen, die physikalisch von Bedeutung sind für das Problem) 
  2. n-m (n= Anzahl der Größen, m= Basisdimensionen) -> Anzahl der erforderlichen Kennzahlen 
  3. Kennzahlen durch Erweiterung und Streichen von Einheiten erstellen 
Q:

Worin besteht der Vorteil ein Phänomen mit Hilfe von dimensionslosen Kennzahlen zu beschreiben? 

A:
  • man kann sich Experimente sparen 
  • allgemeingültiger 
  • übertragbar auf geometrisch ähnliche Versuchsstände (charakteristische Längen) 
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Q:

Lernziel: Beschreiben können, wie es zu Turbulenz kommt 

A:
  • ab einer bestimmten Durchflussgeschwindigkeit, einem großen Durchmesser und niedriger Viskosität kann es zu Turbulenz kommen 
  • wenn die kritische Reynoldszahl überschritten wird kommt es zur Turbulenz 
  • die Energie wird dann in Wirbel umgesetzt die ihrerseits wieder Wirbel erzeugen 
  • es gibt eine Untergrenze an Wirbelgrößen -> dann entsteht Wärme 
Q:

Lernziel: Funktion von Stromstörern erläutern können

A:

An der Mantelinnenfläche des Fermenters senkrecht angebrachte Bauteile, die verhindern sollen, dass sich durch das Rühren eine Trombe bildet. 

Q:

Vor-(3) und Nachteile (1) von Batch Fermentation 

A:

Vorteil: 

  1. einfache Betriebsweise 
  2. weniger Installationen (Leitungen) erforderlich
  3. wenn das Substrat verbraucht ist, ist der Prozess zuende 

Nachteil: 

  1. Häufige Rüstzeiten für Vor- und Nachbereiten 
Q:

Vor-(1) und Nachteile (6) von Fed-Batch Fermentation

A:

Vorteile: 

  1. keine Begrenzung durch Substrattoxizität (wie bei Batch) 

Nachteile: 

  1. mehr Installationen/Steriltechnik erforderlich 
  2. wenn der Fermenter voll ist, ist der Prozess zuende 
  3. Häufige Rüstzeiten 
  4. größeres Kontaminationsrisiko (wg. längerer Zeit) 
  5. Auswertung der Daten erfordert mehr Verständnis
Q:

Vor-(2) und Nachteile (2) von kontinuierlicher Fermentation

A:

Vorteile: 

  1. stationärer Zustand (gutes Verständnis)
  2. wenig Rüstzeiten

Nachteile: 

  1. große Anforderungen an genetische Stabilität der MO 
  2. Sterilität kann eig nicht aufrechterhalten bleiben
Q:

Was ist, wenn die eingetragene Masse ungleich ist der ausgetragenen Masse? 

Beispiel: in einen Behälter (z.B. Bioreaktor) werden 5 t Zucker hineingefördert, aber nur 2 t wieder heraus.  Was könnte die Ursache sein? (4)

A:
  1. Einer oder beide Messwerte für die Massenein- / austräge könnten falsch sein. Vertrauen Sie nicht immer allen Messwerten.
  2. Das System hat ein Leck, d.h. es gibt einen weiteren noch unbekannten Ein-/Austrag. Manchmal ist das nicht ganz offensichtlich und man übersieht einen Stoffstrom (z.B.: Verluste an Wasser durch Verdunstung, Verluste an Produkt durch Reinigungsarbeiten)
  3. Im System findet eine Reaktion statt, die die bilanzierte Komponente erzeugt oder verbraucht:  in einem Bioreaktor muss damit gerechnet werden, dass Zucker verbraucht wird.
  4. Im System findet eine Akkumulation statt: die einfachste Möglichkeit -  vielleicht ist die Differenz von 3t einfach noch drin im Bioreaktor.
Q:

Ablauf Batch Betrieb 

A:
  1. Zugabe von Medium und Inokulum
  2. Kultivierung ohne weitere Zudosierung (außer evtl. O2)
  3. Ende: wenn Medienbestandteil aufgebraucht 
Biorekatortechnik

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