Verfahrenstechnik in der Biotechnologie by A. T. Jackson (auth.), Dr. Ruth Freitag (eds.)

By A. T. Jackson (auth.), Dr. Ruth Freitag (eds.)

Bei der Konzeption biotechnologischer Prozesse müssen eine Vielzahl von verschiedensten Disziplinen in Wissenschaft und Technologie integriert werden. Wesentliche Aspekte dieser multi-disziplinären Zusammenarbeit sind die Kommunikation zwischen den Mitarbeitern, die Vertrautheit mit der benutzten Terminologie und das Erkennen potentieller Probleme jeder Disziplin. Das Ziel des vorliegenden Buches ist es, dem Nicht-Ingenieur (vornehmlich dem Biologen, aber auch dem Chemiker und Lebensmittelchemiker) die grundlegende chemische Verfahrenstechnik nahezubringen. Mathematik ist eine wesentliche Komponente dieses Wissensbereiches, und der Autor hat diese in einer einfachen und geradlinigen Darstellung präsentiert, die auch ausgearbeitete Beispiele einschließt. Das Buch richtet sich in erster Linie an Studenten, gibt aber auch dem bereits Graduierten an der Hochschule und in der Industrie eine einfache Einführung in das komplexe Gebiet der biotechnologischen Prozeßführung.

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Die Abhangigkeit der Abscheideleistung von der Gasgeschwindigkeit entspricht ungefahr dem Verlauf in Abb. 4. 3 m/s ist die Abscheideleistung (k) fiir Bakteriensporen am geringsten. Oberhalb dieses kritischen Wertes steigt sie deutlich an (mit erhohter Geschwindigkeit steigt auch die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen deutlich an). 24 2 Sterilisationsverfahren Bakterien L. OJ "t) OJ -'" E c 111 -'" L. 4. Leistungscharakteristik eines Faserfilters. Phagen (Bakterien anfallende Viren) sind in Grof3e und Masse noch kleiner als Sporen.

Welche Filterdicke wird benotigt fUr ein Entfernungsverhaltnis von a) 1000:1, b) 10000: 1, c) 1012 : 1 bzw. 3 . 1017 : 1 ? 4). 52 em (s. 3 . 4. Charakteristisehe Eigensehaften von Glasfaserfiltern Filtermaterial Lange der Fasern Testorganismus Gasgesehwindigkeit em Glasfasern 16 J-Im B. subtilis-Sporen Glasfasern 8,5 J-Im E. coli- Phagen 0,031 0,154 0,310 1,54 3,08 0,031 0,154 0,310 1,54 3,08 4,10 9,14 11,70 1,52 0,38 0,43 0,61 0,71 0,86 1,12 L90 Zur Sterilisation von Gasstromen eignet sich eine Vielzahl kommerziell einsetzbarer Filter.

1). Fur ein Wachstum durch Zellteilung laBt sich die Wachstumsgeschwindigkeit anhand der Zellmassenkonzentration X angeben und die spezifische Wachstumsgeschwindigkeit IL ist dann definiert als: 1 dX X d8 IL=-- 8 bedeutet die Zeit. 25 u ~ I I I / / / ".. 5 Konzentration. % Massenanteile Abb. 1. ngigkeit von der Niihrstoftkonzentration. Bei konstantem IL reprasentiert dieser Zusammenhang ein exponentielles Wachstum des Organismus (proportional zur Anzah! der vorhandenen Zellen). 2. 2. hrend eines Batch-Prozesses.

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