3. und 4. Reaktortechnik

Praktisch vollständige Zerstörung der biologischen Aktivitäten von Mikroorganismen und biologischen Agenzien

(Entkeimung)

• Abtötung praktisch aller Mikroorganismen. Inaktivierung durch sehr starke Keimzahlreduzierung, i.d.R. um mehr als den Faktor 106.

• Sterilisation bezieht sich auf lebensfähige Organismen, während Inaktivierung auch nichtzelluläre biologische Agenzien einschließt.

(Hygiene)

Abtötung oder Inaktivierung von pathogenen Mikroorganismen, so dass keine Gefährdung mehr von ihnen ausgeht. Maßnahme zur gezielten Verminderung der Keimzahl, die normalerweise nicht zur Sterilität führt (Keimzahlred. 103 – 105).

Produkte oder Gegenstände, die nicht steril sind, werden als kontaminiert bezeichnet

• Inaktivierung

• Sterilisation

• Desinfektion

• Kontamination

• Sterilisationstemperatur > maximale Wachstumstemperatur

• Makromoleküle denaturieren

• Feuchte Hitze effektiver als trockene Hitze

  (besserer Wärmeübergang Dampf)

• Temperatur-Zeit-Kombination für Sterilisation entscheidend (bei niedrigen Temperaturen dauert Sterilisation länger)

  
  

D10: Zeit, die für eine Abtötung von 90 % der Zellen bei einer bestimmten Temperatur benötigt wird

• UV-Strahlen, Röntgenstrahlen, Gammastrahlung, Elektronen

• UV-Strahlung erzeugt Brüche in der DNA

• Ionisierende Strahlung produziert reaktive Moleküle

• Anwendung: Lebensmittel, v. a. Gewürze, Medikamente, medizinische Einwegartikel

• Tiefenfilter: Luft

• Membranfilter: hitzeempfindliche Substanzen

• Lipidlösemittel

• Proteindenaturierung

• Alkylierungsmittel

• Oxidans

• Interaktion mit Phospholipiden

• Sterilfilter

• Ventilgruppen

• Stutzen und Anschlüsse

• Gleitringdichtung

• Pumpen

• Verschraubungen

• Zellrückhaltung

• Zellrückführung

• caus < c

• Biomasse ist auf Trägern immobilisiert, die in der Kulturbrühe schweben oder von dieser durchspült werden

• Biomasse ist auf fest installierten Einbauten immobilisiert

• Einsatz von Trennmembranen im Reaktor

• cein > 0

• Abtrennen der Mikroorganismen durch Sedimentation

  (—> Abwassertechnik)

• Abtrennung der Mikroorganismen über Trennmembranen

• Abtrennung durch Zentrifugation

• Homogenisieren

• Intensivieren des Stoffübergangs

• Intensivieren des Wärmeübergangs

  (Abfuhr biologische Wärmeproduktion und Rührleistungseintrag)

• Suspendieren

  (Biomasse, Fermentationen mit Feststoffen im Medium)

• Emulgieren

  (Fermentationen mit 2. Flüssigphase, z. B. mit Öl im Medium)

• zu beachten: Scherempfindlichkeit der Mikroorganismen

—> Abhängigkeit der Mischzeit von

• Rührertyp, -größe, -drehzahl

• Dichte

• Viskosität

Abhängigkeit der Antriebsleistung P von

• Rührertyp, -größe, -drehzahl

• Dichte

• Viskosität

• Grenzfläche starr

• ruhende Filme entlang der Grenzfläche

• kern der Phasen —> ideale Durchmischung

• gasseitiger Stoffübergang vernachlässigbar

• Viskosität des Mediums

• Koaleszensverhalten bei niedrig viskosen FK

• Gasmenge

• Leistungseintrag

Zusammenwachsen von Blasen

• Oberflächenbelüfter

• Tiefenbelüfter

  • statisch

  • dynamisch