Fermentationsprozesse

1 Mathematische Modelle.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Ausformulierung eines Modells.- 2 Massenbilanzen.- 2.1 Bilanzgleichungen.- 2.2 Akkumulationsraten.- 2.3 Ein- und Austragsterme.- 2.4 Das allgemeine Modell für einen einfachen Rührkessel.- 2.5 Strukturierte und nicht strukturierte kinetische Modelle.- 3 Gleichungen für die Reaktionskinetik.- 3.1 Allgemeine Grundlagen.- 3.2 Zellwachstum und Inhibition.- 3.3 Zellerhaltung und endogene Respiration.- 3.4 Zelltod.- 3.5 Produktbildung.- 3.6 Substratverbrauch.- 3.7 Umgebungseffekte.- 4 Lösung der Modellgleichung.- 4.1 Rand- und Eingangsbedingungen.- 4.2 Stationäre und dynamische Modelle.- 4.3 Überprüfung des Modells.- 5 Diskontinuierliche Kultur.- Vorbemerkung.- 5.1 Kinetische Modelle für diskontinuierliche Fermentationen.- 5.2 Messung und Quantifizierung der kinetischen Parameter.- 6 Kontinuierliche Kultur.- 6.1 Der Chemostat.- 6.2 Messung und Quantifizierung der kinetischen Parameter.- 7 Zulauf-Prozesse (variables Volumen).- 7.1 Der Effekt des variablen Volumens.- 7.2 Modelling-Beispiele für den Zulauf-Betrieb.- 8 Der Chemostat mit Recycling.- 8.1 Der Auswaschpunkt bei kontinuierlicher Kultur.- 8.2 Recycling-Systeme.- 9 Sauerstoff-Transport.- 9.1 Kinetische Modelle.- 9.2 Der Chemostat mit Sauerstoff-Limitierung.- 9.3 Sauerstoff-Begrenzung in einem diskontinuierlichen Fermenter.- Nomenklatur und Einheiten.- Weiterführende Lektüre.