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Bioverfahrenstechnik 2 Prüfungsvorbereitung
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Bioverfahrenstechnik 2 Prüfungsvorbereitung
Hygiene Design am Beispiel von Bier
- Reinigung Bierbrauen
- Verifizierung
- pH
- Nachweis von ehemaligem Reinigungsmittel
- Ziel: pH = 6-8
- Leitwert
- Bestimmt Leitfähigkeit
- Ziel: ca. 350-450µS/cm
- Härtenachweis Wasser
- Wädi Wasser gemisch aus See- und Quellwasser deshalb zeitliche und örtliche Schwankungen möglich
- Bestimmt Leitfähigkeit
- Abklatschplatten
- MacConkey
- Nachweis von:
- Gramnegative Baktieren
- Salmonellen
- Shigellen
- E.Coli
- Rote Kolonien
- Gramnegative Baktieren
- Selektivnährmedium
- Nachweis von:
- TSA
- Tryptic Soy Agar
- Nachweis von:
- Viele Anspruchsvolle Bacterien
- Hefen und Schimmelpilze
- MacConkey
- pH
- CIP
- Cleaning in Place
- Drei-Phasen-Prozess
- 1. Diffusions- & Quellphase
- Wasser geht in Verschmutzung -> starke Volumenzunahme -> Abtrennung oberste Schmutzschicht
- 2. Reinigungsphase
- Vorbeiströmende Reinigungsflüssigkeit löst Schmutz wegen adhäsionskräften. Nach zweiter Phase nur no 5% Schmutz
- 3. Verlangsamte Schmutzablösung
- Abtrennung der Restverschmutzung -> Dauert lange
- 1. Diffusions- & Quellphase
- Verwendete Reinigungsmittel und Ablauf:
- 1. / 3. / 5. Wasser
- 2. Citronensäure (5%)
- 4. Natronlauge (5%)
- Verifizierung
- Hygiene Design
- Risikonalyse
- FMEA
- Failure Mode and Effects Analysis
- Qualitäts- und Sicherheitsmenagement-Tool zur Vorbeugung von Fehlern. In Form einer Zahl
- Berücksichtigung von:
- Prozessschritt
- Gefährdung
- Auswirkung
- Ursache
- Berechnung:
- Schadensausmass * Häufigkeit * Entdeckungswahrscheinlichkeit
- Skalen selbst definiert!
- = RPN -> Risk Priority Number
- Schadensausmass * Häufigkeit * Entdeckungswahrscheinlichkeit
- FMEA
- CIP Reinigungssysteme
- Einmalverwendungssystem (Verlorene Reinigung)
- Prinzip: 1x brauchen dann verwerfen
- Vorteile: Günstig, Keine Rückstandpartikel von vorheriger Reinigung, Valdierung leichter Durchführbar
- Nachteile: Hoher Energie und Wasser verbrauch, Niedrige Konzentrationen der Reinigungslösung (Verfahrenbedingt) = Längere Reinigungszeiten
- Wiederverwendungssysteme (Stapelreinigung
- Prinzip: Reinigungslösung wird mehrfach verwendet
- Vorteile: Vermindert Wasser- Reinigungsmittel und Energieverbrauch, Reiniugunsanlage schnell verfügbar (Nur Nachspühlung aus Betriebsnetz (Brauchwasser)), Hochkonzentrierte Reinigungslösung = Kurze Reinigungszeiten
- Nachteile: Hohe Investitionskosten, Grosse sperrige Anlage, Reinigungsmittel durch Rückstandspartikel verunreinigt, Aufwenidge Validierung
- Einmalverwendungssystem (Verlorene Reinigung)
- Sprühköpfe für Anlagen
- Statische Sprühköpfe
- Rotierende Sprühköpfe
- Orbitale Sprühköpfe
- Definition:
- Bei der konstruktion und Gestaung werden die Anforderungen an die Reinigbarkeit berücksichtigt, sodass Bereich vermieden werden, in denen sich Schmutz ansammeln könnte. Zeil: Schutz des Produkts
- Reaktorbau:
- Stahl
- 316L bzw. DIN 1.4435
- CrNiMo
- Wenig Kohlenstoff -> Besser Schweissbar
- Molybdän ->Erhöht Korrosionsbeständigkeit
- 316L bzw. DIN 1.4435
- Dichtungen
- Elastomere
- Vertreter
- Synthesekautschuk
- Teflon
- Vertreter
- Dichtungsarten
- O-Ringe
- Für Verschluss von Bioreaktoren
- Wellenabdichtungen
- Dynamische Dichtungen
- Gleitringdichtung
- Einfachwirkende
- Nur 1 Gleitringdichtung pro Rührwerk
- Dppelt wirkende
- Geleitringdichtung / Sperrflüssigkeit / Geltiringdichtung
- Einfachwirkende
- Gleitringdichtung
- Statische Dichtungen
- Magnetkupplung
- Balg
- Membran
- Dynamische Dichtungen
- O-Ringe
- Elastomere
- Messgeräte
- Korrosionsbeständig
- Nicht Toxisch
- nicht absorbierend
- Kopfräume mit Entlüftungsmöglichkeit
- Keine Toträume
- Rohrleitungswege: Kurz, gerade, mit Gefälle
- Stahl
- Risikonalyse
- Reinigung Bierbrauen
Kultivierung von S.cerevisiae
Aufarbeitung
- Aufschluss
- mechanisch
- Kugelmühle
- 0.25-0.5mm Kügelchen
- Scherkräfte und Schubspannung
- Ultraschall
- !! Wärmeentwicklung !!
- Kugelmühle
- chemisch
- Tripton-X
- !¨Proteasen !! Nicht zulange einwirkenlassen
- mechanisch
- Biomasseabtrennung
- Druckfiltration
- Unterschiedliche Schichten / Grösste Porengrösse direkt am Zufluss / kleinste am Ausfluss
- Druck unterstützt / Je höher Druck desto grösseres spezifische Filtratvolumen / Nimmt Zeitlich ab -> Filterkuchenbildung
- Vf = V/A [m^3/m^2]
- Querstromfiltration
- Für Aufkonzentration einer Substanz innerhalb einer Flüssigkeit / Permeat- und Konzentrat-Fliessrichtungen stehen senkrecht zu einander
- KEIN Filterkuchen
- Sedimentation mit Flockungsmittel
- Nicht zuwenig -> Nicht alles wird Absetzen -> Bleibt "Trübe" / Nicht zu viel -> Zuwenig verrunreinigung kein beschleunigtes Absetzen
- Archimedes und Ljascenko-Zahl
- !!Formfaktoren!! Für Berechnungen
- Kugelig = 1 Gerundet = 0.8 länglich = 0.6
- !!Formfaktoren!! Für Berechnungen
- Tellerzentrifuge = Seperator
- Wie Zentrifuge aber KEIN Batch-Verfahren
- Leichte Teilchen gehen nach Oben -> Zentrifugat abzug / Schwere Teilchen nach unten -> Sedimentschlamm
- Druckfiltration
- Biomassekonfektion
- Trocknungsmethoden
- Wirbelschichttrocknung
- Edukt: Rieselfähig
- Betrieb: Kontinuierlich o. Diskontinuierlich
- Verweilzeit: Minuten
- Gefriertrocknung
- Verweilzeit: Stunden
- 3 Phasen
- 1. Frieren
- 1 K*min^-1
- 2. Haupttrocknung
- Vacuum (6mBar) Tripelpunkt Wasser
- Auflagefläche gewärmt rest gekühlt
- 3. Nachtrocknung
- Leicht erwärmte Auflagefläche soll rest Flüssigkeit Sublimieren
- 1. Frieren
- Frostschutzmittel -> Schonend
- Sprühtrocknung
- Edukt. Flüssig
- Betrieb: Kontinuierlich
- Verweilzeit: Sekunden
- Wirbelschichttrocknung
- "So Trocken wir nötig, NICHT so trocken wie möglich"
- Vorsicht Hitze -> Produkt denaturierung
- Trocknungskurve 3 Abschnitte
- 1. Oberflächen Trocknung Maximale Trocknungsgeschw. Niedrige Temperatur des Stoffs
- 2. Aussen Trocken -> Schicht Verhindert Trocknung zuhnemend Trocknungsgeschw. nimmt ab Temperatur Aussen nimmt zu
- 3. Trocknung abgeschlossen Einstellung eines Feuchtigkeitsgleichgewichts zwischen Umgebung und Stoff
- Berechnungen
- Trocknungsenergie (Q)
- Trocknungsmenge* deltaFeuchte * Verdampfungsenthalpie
- Q = m*(xEin-xAus)*h
- Trocknungsmenge* deltaFeuchte * Verdampfungsenthalpie
- konvektive Trocknung
- Trocknung über Trocknungsgas
- Trocknungsgasmenge * spez. wärmekapazität Trocknungsgas * deltaTemperatur des Trocknungsgases
- Kontakttrocknung
- Q = Wärmeübergangskoeffizient * Wärmeübertragungsfläche * (tHeizfläche-tProdukt)*Kontaktzeit
- Q = k*A*(Theiz-Tprod)*t
- Trockung über Heizfläche
- Mischung verbessert Trocknungseffekt
- Q = Wärmeübergangskoeffizient * Wärmeübertragungsfläche * (tHeizfläche-tProdukt)*Kontaktzeit
- Energietransport durch Strahlung
- Radiation
- Trocknungsenergie (Q)
- Trocknungsmethoden
- Aufschluss
Exkursionen und Schulungen
Información
- Descripción
- Mindmap der wichtigsten Punkte des 4. Semesters bezogen aus Unterricht, Praktika, Exkursionen und externen Schulungen
- Creado por
- Lukas Schaub
- Visitas
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