m i t Escherichia coli - Forschungszentrum Jülich
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4 Produktionsorganismen, apparativer Aufbau und Durchführung der Experimente<br />
Wässrige<br />
Donatorphase<br />
Extraktion Rückextraktion<br />
QI pH<br />
M M<br />
Organische Phase Wässrige<br />
Akzeptorphase<br />
Abb. 4.12: Schematische Darstellung und Foto der Extraktionsanlage mit Zentrifugen,<br />
Steuereinheiten, Vorratsgefäßen und Pumpen (Geräteliste, siehe Abschnitt A.2.9)<br />
3-Wege-Hähne an den jeweiligen Ein- und Ausgängen der Zentrifugen. Eine schematische<br />
Darstellung und ein Foto der Extraktionsanlage zeigt Abb. 4.12.<br />
Vor der Durchführung von Extraktionsexperimenten in den Zentrifugen war die Einstellung<br />
des Wehrs am Ablauf der schweren Phase in den beiden Zentrifugen notwendig,<br />
um einen sauberen Ablauf von schwerer und leichter Phase zu gewährleisten. Zunächst<br />
wurde die Größe der Wehrscheibe mittels der Dichten der verwendeten Flüssigkeiten über<br />
ein zu den Zentrifugen gehöriges Programm berechnet 7 . Bei den Offline-Extraktionen, die<br />
in Abschnitt 7.1 beschrieben werden, stellte sich jedoch heraus, dass die vorab berechneten<br />
Wehrscheiben nicht den zur vollständigen Phasentrennung geeigneten Wehrscheiben<br />
entsprachen. Dies war auf die Eigenschaften der Phasen zurückzuführen, da nicht nur<br />
die Dichte, sondern auch Viskosität oder Phasenbestandteile wie Salze einen Einfluss auf<br />
die Phasentrennung haben [Weatherley 1994]. Daher wurden die bei verschiedenen Volumenströmen<br />
in den Zentrifugen einzusetzenden Wehrscheiben empirisch ermittelt (siehe<br />
Tab. 4.4). Bei der Verwendung von Fermentationsüberstand anstelle von Salzlösung wurde<br />
die Wehrscheibe der Zentrifuge zur Extraktion 0,025 größer gewählt als angegeben.<br />
4.4.2 Durchführung von Extraktionen mit Modelllösung<br />
Zur Charakterisierung der Extraktion in den Zentrifugen wurden Experimente mit<br />
Modelllösung durchgeführt. Als Donatorphase wurde wässrige L-Phenylalanin-Lösung,<br />
10–30 g/l L-Phenylalanin gelöst in 0,9 % NaCl oder proteinfreier Fermentationsüberstand<br />
(vgl. Abschnitt 4.5.1) verwendet. Dem pH-Wert bei Fermentationen entsprechend<br />
wurde der pH-Wert der Lösung am Anfang auf 6,5 eingestellt. Die Extraktion erfolgte<br />
7 Der Dichte-Bereich, in dem dem Programm zufolge die Wehrscheibe einer Größe verwendet werden kann,<br />
62<br />
liegt bei ±0,04 kg/l, vgl. [Cinc 2001]
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