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LBT - Lebensmittel und Biotechnologie • Thema anzeigen - HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
Ein neues Thema erstellen Auf das Thema antworten  [ 10 Beiträge ] 
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 Betreff des Beitrags: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 26.01.2015, 11:55 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 12.04.2009, 16:54
Beiträge: 39
Hallo. Kann mir jemand aufgrund folgender Angaben einen Fermentationsprozess vorrechnen:

Biomasse im Batch: 0,3
Generationen: 5
Dauer: 9h
Volumen: 0,5
Wachstumsrate im Feed: 0,15
Endbiomasse: 100
Zelldichte Prozessende: 0,06
Gesamtglucosegehalt: 5000

Fehlendes Berechnen:

Wachstumsrate
Feedstart
Zelldichte Batchende
Anzahl der Generationen
Dauer Feed
Gesamtvolumen Prozessende
Yx/s Glukose

Ich brauche wirklich dringend Hilfe, da ich mich bei einigen Sachen irgendwie nicht auskenne.

Danke schon mal im Voraus!!

Lg


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 27.01.2015, 10:59 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 20.11.2010, 16:48
Beiträge: 59
Allererstestens empfehle ich dir die Einheiten dazuzuschreiben und bei den Angaben genau hinzuschreiben welche Angabe das ist. Das verbessert die Nachvollziehbarkeit, weil es nicht wurscht ist ob das Konzentrationen oder Massen sind. Mit der Angabe trau ich mich jedenfalls nicht konkrete Zahlen hier reinzuschreiben.

Generell würde ich immer über Massen rechnen, weil dann die Volumensänderung im Fed-Batch egal ist.

Die Grundformel für alles was Biomasse, Wachstumsrate und Zeit betrifft ist
X(t) = X(0) * exp(µt), wobei X für die Biomasse steht (nicht Konzentration)

X(t) kann man auch über die Generationen ausrechnen, 1 Generation = eine Biomasseverdopplung
X(t) = 2^(n) * X(0)

Über die beiden Formeln kannst du jedenfalls mal den ganzen Batch durchrechnen. Du weißt wie lang der dauert, mit welcher Masse begonnen wird und die Generationszahl. Dann könnte man noch die Verdopplungszeit ausrechnen mit t(Batch) / n = t(g)

Beim Fed-Batch gilt im Prinzip das gleiche, nur eben aufpassen und Massen verwenden. Du kennst offenbar µ, die Prozessendmasse und mit der Endmasse aus dem Batch die Anfangsmasse für den Fed-Batch. Über die Endkonzentration kannst du dir das Endvolumen ausrechnen und daraus dann noch die Verdünnungsrate, weil für V dasselbe gilt wie für die Biomasse.
V(t) = V(0) * exp(Dt)

Beim Yield Y(X/S) gehts nur darum wieviel Biomasse du prozentuell aus dem verfügbaren Medium kriegst. Sprich ausrechnen wieviel Biomasse gewachsen ist über die Prozesszeit (X(Prozessende) - X(Prozessbeginn)) und durch die Glucosemasse dividieren = Yield in kg/kg.

Hoffe es hilft dir weiter ;)


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 27.01.2015, 20:57 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 12.04.2009, 16:54
Beiträge: 39
Danke vielmals für die Hilfe. Habs dadurch glaub ich halbwegs hinbekommen! ;)
Lg


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 22.03.2015, 16:20 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 02.10.2011, 11:41
Beiträge: 40
hast du deine ergebnisse noch?


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 24.03.2015, 19:54 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 24.09.2011, 07:46
Beiträge: 7
chrisz hat geschrieben:
Allererstestens empfehle ich dir die Einheiten dazuzuschreiben und bei den Angaben genau hinzuschreiben welche Angabe das ist. Das verbessert die Nachvollziehbarkeit, weil es nicht wurscht ist ob das Konzentrationen oder Massen sind. Mit der Angabe trau ich mich jedenfalls nicht konkrete Zahlen hier reinzuschreiben.

Generell würde ich immer über Massen rechnen, weil dann die Volumensänderung im Fed-Batch egal ist.

Die Grundformel für alles was Biomasse, Wachstumsrate und Zeit betrifft ist
X(t) = X(0) * exp(µt), wobei X für die Biomasse steht (nicht Konzentration)

X(t) kann man auch über die Generationen ausrechnen, 1 Generation = eine Biomasseverdopplung
X(t) = 2^(n) * X(0)

Über die beiden Formeln kannst du jedenfalls mal den ganzen Batch durchrechnen. Du weißt wie lang der dauert, mit welcher Masse begonnen wird und die Generationszahl. Dann könnte man noch die Verdopplungszeit ausrechnen mit t(Batch) / n = t(g)

Beim Fed-Batch gilt im Prinzip das gleiche, nur eben aufpassen und Massen verwenden. Du kennst offenbar µ, die Prozessendmasse und mit der Endmasse aus dem Batch die Anfangsmasse für den Fed-Batch. Über die Endkonzentration kannst du dir das Endvolumen ausrechnen und daraus dann noch die Verdünnungsrate, weil für V dasselbe gilt wie für die Biomasse.
V(t) = V(0) * exp(Dt)

Beim Yield Y(X/S) gehts nur darum wieviel Biomasse du prozentuell aus dem verfügbaren Medium kriegst. Sprich ausrechnen wieviel Biomasse gewachsen ist über die Prozesszeit (X(Prozessende) - X(Prozessbeginn)) und durch die Glucosemasse dividieren = Yield in kg/kg.

Hoffe es hilft dir weiter ;)



ich glaub leider eher nicht, dass das stimmen kann...

es kann ja nicht egal sein, ob ich über die Konzentrationen, Massen oder Volumina z.B. die Dauer des Fed berechne (hab zur Überprüfung grad alle 3 Varianten ausprobiert)

Wofür steht eigentlich das X in der Formel [X1= X0*e^(µ*t)]? für die Masse also in g oder für die Konzentration bzw. Zelldichte also in g/L?
Weil in dem Rechenbsp für die Fermentationsübung steht Biomasse mit "X" in g/L (und großes X ist das Symbol für die BioMasse)
ich hab in den Unterlagen aber auch diese Formel mit "x" (also Konz.) gesehen und bei so einem Bsp. ist es ja echt wichtig, dass man das richtige einsetzt, da ja durch Herumjonglieren und Umformen theoretisch alles möglich wäre...


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 24.03.2015, 20:50 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 02.10.2011, 11:41
Beiträge: 40
Naja ohne Einheiten ist es schwierig zu rechnen und ohne die genauen Angaben.

Schauen wir mal wie das Bsp am Donnerstag zur Prüfung kommt :)


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 24.03.2015, 21:19 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 24.09.2011, 07:46
Beiträge: 7
Naja, die Einheiten vom genannten Bsp. kann ich mir schon dazudichten

Biomasse im Batch: 0,3 kg
Generationen: 5
Dauer: 9 h
Volumen: 0,5 m³
Wachstumsrate im Feed: 0,15 h-1
Endbiomasse: 100 kg
Zelldichte Prozessende: 0,06 kg/L
Gesamtglucosegehalt: 5000 kg

ob das nun m³ oder L bzw g/L oder kg/L sind, ist nicht sooo wichtig (1000er Faktoren). Hauptsache man erkennt, ob es eine Konz (Zelldichte) ist oder Masse...


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 24.03.2015, 21:24 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 02.10.2011, 11:41
Beiträge: 40
pharma hat geschrieben:
Naja, die Einheiten vom genannten Bsp. kann ich mir schon dazudichten

Biomasse im Batch: 0,3 kg
Generationen: 5
Dauer: 9 h
Volumen: 0,5 m³
Wachstumsrate im Feed: 0,15 h-1
Endbiomasse: 100 kg
Zelldichte Prozessende: 0,06 kg/L
Gesamtglucosegehalt: 5000 kg

ob das nun m³ oder L bzw g/L oder kg/L sind, ist nicht sooo wichtig (1000er Faktoren). Hauptsache man erkennt, ob es eine Konz (Zelldichte) ist oder Masse...


Ich werde es morgen mal durchrechen, dann können wir mal die ergebnisse vergleichen


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 24.03.2015, 21:35 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 24.09.2011, 07:46
Beiträge: 7
weißt du 100%ig, ob man in der Formel X1= X0*e^(µ*t) mit den Zelldichten oder den Biomassen rechnet?

wenn nicht, dann ruf ich ihn morgen wahrscheinlich an ;-)


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 Betreff des Beitrags: Re: HILFE Auslegung eines Fermentationsprozesses
 Beitrag Verfasst: 24.03.2015, 21:48 
Versuchskaninchen
Versuchskaninchen

Registriert: 02.10.2011, 11:41
Beiträge: 40
pharma hat geschrieben:
weißt du 100%ig, ob man in der Formel X1= X0*e^(µ*t) mit den Zelldichten oder den Biomassen rechnet?

wenn nicht, dann ruf ich ihn morgen wahrscheinlich an ;-)


Ich habe bis jetzt immer mit den Zelldichten in g/L gerechnet


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