m i t Escherichia coli - Forschungszentrum Jülich
m i t Escherichia coli - Forschungszentrum Jülich
m i t Escherichia coli - Forschungszentrum Jülich
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
4 Produktionsorganismen, apparativer Aufbau und Durchführung der Experimente<br />
LABVIEW<br />
MEDUSA<br />
QIR QIR<br />
L-Tyrosin Abgas<br />
Glucose<br />
Rückfluss<br />
M Zentrifugen M<br />
Ammoniak<br />
Prozesskontrollsystem<br />
Zuluft<br />
pH QIC<br />
Glucose QIC<br />
pO2 QIC<br />
O 2<br />
PI<br />
PI<br />
Zellrückhaltung<br />
M<br />
Bioreaktor<br />
CO 2<br />
QI pH<br />
PI<br />
org.<br />
Kreislauf<br />
UF2<br />
PI<br />
UF1<br />
Zellfreies Permeat<br />
Proteinrückhaltung<br />
Akzeptor<br />
(konz. L-Phe)<br />
Abb. 4.14: Schematische Darstellung des Fermentationsprozesses im 20 l Bioreaktor mit<br />
Peripherie, Umlauf zur Bereitstellung von proteinfreiem Permeat und Zentrifugen zur<br />
Reaktivextraktion (Geräteliste, siehe Abschnitt A.2.9)<br />
Extraktion, beispielsweise einen Übertrag von Schwefelsäure in die Extraktion feststellen<br />
zu können. Das Raffinat wurde von dort aus in den Bioreaktor zurückgepumpt. Auf diese<br />
Weise wurde das Volumen im Fermenter während der Online-Extraktion konstant gehalten.<br />
Beim Auftreten von Problemen, z.B. einer pH-Änderung, konnte der Rückfluss in den Bioreaktor<br />
gestoppt werden, um den Fermentationsprozess aufrecht zu erhalten. Die beladene<br />
organische Phase floss in die zweite Zentrifuge zur Rückextraktion mit 1 M Schwefelsäure,<br />
die wie die organische Phase im Kreis geführt wurde. Das Volumen des kompletten Umlaufs<br />
lag bei ungefähr 1,1 l, eingeschlossen das Volumen der wässrigen Phase in der Zentrifuge<br />
zur Extraktion. In Abb. 4.15 ist ein Foto der Fermentationsanlage mit Umlauf zu sehen.<br />
4.5.3 Durchführung der Fermentationen mit integrierter<br />
Produktabtrennung<br />
Die Fermentationen mit integrierter Reaktivextraktion wurden ähnlich wie in Abschnitt<br />
4.3 beschrieben durchgeführt. Vor Fermentationsbeginn wurde der Umlauf zur<br />
Zellrückhaltung chemisch mit 1 M Natronlauge für zwei Stunden sterilisiert und an den<br />
Bioreaktor angeschlossen, der im Anschluss sterilisiert wurde. Das weitere Vorgehen<br />
entsprach dem bei einer Fermentation ohne Produktabtrennung. Anstelle von 7,5 l<br />
wurde ein Anfangsvolumen von 8,5 oder 10 l gewählt. Durch das größere Volumen<br />
wurde die Aufkonzentrierung der Biomasse im Bioreaktor bei Zuschaltung des Umlaufs<br />
mit einem Volumen von 1,1 l gering gehalten und möglichst gleiche Verhältnisse im<br />
Bioreaktor beibehalten. Der Fermentationsprozess in der Wachstumsphase entsprach<br />
66
Change language