Innovative Konzepte und Prozessintensivierung in der Rekombinanten Proteinproduktion und der fermentativen Herstellung von Grundchemikalien und Lebensmittelbiotechnologie

Innovative concepts and process intensification in recombinant protein production, fermentative bulk chemical production and food biotechnology

Innovative Konzepte und Prozessintensivierung
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Innovative Concepts and Process Intensification
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Innovative Bioreaktorkonzepte für die fermentative Herstellung von Grundstoffen
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Die Fragestellungen in der Bioverfahrens- und Lebensmitteltechnik des Institutes für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie – IBPT - der Technischen Hochschule Mittelhessen beschäftigen sich maßgeblich mit der Entwicklung von Prozessen zur fermentativen Herstellung von Basen, die Weiterentwicklung von Prozessanalysetechniken (PAT) und Prozessautomatisierung für fermentative und biokatalytische Verfahren.

Aktuelle Projekte im Bereich industrielle Biotechnologie sind: 

  • Membranbioreaktorkonzepte für die fermentative Herstellung von Milchsäure mit Bacillus coagulans
  • Prozessführungsstrategien für Hochzelldichtekultivierung von E. coli zur Proteinproduktion
  • Kultivierung von Bacillus coagulans im Festbettbioreaktor

Aktuelle Projekte im Bereich Lebensmittelbiotechnologie sind:

  • Strategien zur Herstellung von Aromen unter Verwendung von Basidiomyceten
  • Verkapselung von probiotischen Mikroorganismen
  • Herstellung von Oligosacchariden im Enzymmembranreaktor
  • Entwicklung neuartiger alkoholfreier fermentierter Getränke

 

Methoden zur Kultivierung von Bacillus coagulans

Bei Bacillus coagulans handelt es sich um ein BVT1thermophiles Milchsäurebakterium, dem poBVT1sitive ernährungsphysiologische Effekte zugeschrieben werden. Um als Probiotika eingesetzt werden zu können, müssen größere Mengen an vitalen Zellen produziert werden. Hierbei bietet sich ein kontinuierliches Festbettverfahren an. Verschiedene Experimente mit unterschiedlichen Durchflussraten wurden dazu durchgeführt und auf die Vitalität und Raum-Zeit-Ausbeute untersucht. Es zeigt sich dabei eine hohe Prozessstabilität. 

Auch in Hinblick auf einen möglichen Einsatz von Bacillus coagulans in der industrielle Herstellung von Milchsäure wird das Festbettkonzept näher untersucht.

Zur Milchsäureproduktion ist auch die Verwendung von Membranen im Bioreaktorsystem zur Zellrückhaltung und kontinuierlichen Abtrennung des Produkts ein möglicher Lösungsansatz für die Verbesserung der Raum-Zeit-Ausbeute des Gesamtprozesses. Daher werden auch verschiedene Membranbioreaktorkonzepte entwickelt und im Labormaßstab getestet.

 

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