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Bioverfahrenstechnik und Biopolymere

MC-MA 6

Fachliche Kompetenzen:

  • Beherrschung der Grundlagen der Bioreaktions- und Bioprozesstechnik
  • Grundkenntnisse in der Modellierung von Bioprozessen
  • Spezielle Kenntnisse zur Erzeugung und Anwendung von Biopolymeren
  • Sachkenntnisse zu weiteren biotechnologischen Produkten und Verfahren dienen der Vertiefung biotechnologischen Grundlagenwissens
  • Befähigung zum selbständigen Umgang mit Bioreaktor- und Steuerungstechnik im Labormaßstab
  • Praktische Erfahrungen mit speziellen Aufarbeitungstechniken
  • Vertiefung der experimentellen Fähigkeiten bei selbständig ausgeführten chromatographischen (GC, HPLC) und weiteren Analysen

Schlüsselkompetenzen:

  • Trainieren der wissenschaftlichen Arbeitsweise durch Lösen einer komplexen Aufgabenstellung über verschiedene Verfahrensschritte, analytische Aufgaben und unter Einbeziehung von Simulationsrechnungen
  • Trainieren von Planungskompetenz durch Entwicklung des Versuchsablaufplanes und Koordination der Teilaufgaben über das Semester
  • Trainieren von Teamfähigkeit durch Arbeit in einer kleinen Praktikumsgruppe über ein Semester
  • Trainieren von selbständiger Arbeit durch möglichst hohe Eigenverantwortlichkeit bei den einzelnen Arbeitsschritten und Ermunterung zur Anwendung bereits erworbener Kenntnisse z.B. aus dem Fach „Instrumentelle Analytik“
  • Trainieren von Beurteilungs- und Auswertungsvermögen durch sinnvollen Erhebung, Bewertung und Auswertung von Daten der Prozess- und Arbeitsschritte
  • Trainieren der Kommunikationsfähigkeit durch einen Vortrag der Ergebnisse

Inhalt:

Vorlesung:

  • Kinetik von Wachstum und Produktbildung in dynamischen und stationären Prozessen

  • Kultivierungstechniken

  • Modellierung von Bioprozessen

  • in einigen in den Vorlesungsablauf integrierten Übungen im Computerkabinett wird die Simulation von Bioprozessen trainiert

  • Bioreaktoren, Steriltechnik, Biomonitoring, Aufarbeitungstechnik

  • Biopolymere (Struktur, Funktion, Anwendung, BVT)

  • weitere biotechnologische Produkte und Verfahren

  • Viele Inhalte der Vorlesung können durch eigene Forschungserfahrungen unterlegt werden.

Praktikum:

  • Über ein Semester laufender dreiteiliger Praktikumsversuch mit Forschungscharakter und hohem Anteil an Eigenständigkeit bei Versuchsplanung und -durchführung

  • Kultivierung von Mikroorganismen im Bioreaktor zur Untersuchung von Wachstums- und Produktbildungsprozessen

  • Produktaufarbeitung aus der gewonnenen Kulturflüssigkeit

  • Prozessbegleitende Analytik (u.a. mittels GC und HPLC) unter selbständiger Anwendung der Kenntnisse aus dem Fach „Instrumentelle Analytik“

  • Die Aufgabenstellungen im Praktikum orientieren sich an der eigenen Forschungsarbeit. Die Auswertung des Praktikums erfolgt in Form individueller Protokolle und eines Vortrages pro Arbeitsgruppe. Dabei sind alle Daten zusammenzufassen, aus online-Daten der Kultivierung und Labordaten Leistungsparameter der Mikroorganismen zu berechnen und (zur Anwendung der Kenntnisse über die Modellierung von Bioprozessen) die Kulturverläufe zu simulieren.

Literatur:

Chmiel, H. (Ed.): Bioprozesstechnik

Storhas: Bioverfahrensentwicklung

Sinclair et al.: Fermentationsprozesse - Kinetik und Modelling

Dunn et al.: Biological Reaction Engineering

Antranikian: Angewandte Mikrobiologie

Präve et al.: Handbuch der Biotechnologie

Aktualisiert: 30.08.2016  |  Autor: M. Klauck