Samenvatting
Samenvatting Chemische Biotechnologie
- Vak
- 4052CHBIO
- Instelling
- Technische Universiteit Delft (TU Delft)
Samenvatting van chemische biotechnologie uit de opdrachten, slides en colleges
[Meer zien]Voorbeeld 3 van de 22 pagina's
Voorbeeld 3 van de 22 pagina's
In winkelwagengesponsord bericht van onze partner
Verkoper
Volgen
Voorbeeld van de inhoud
Chemische BiotechnologieSamenvatting
4052CHBIO
,Chapter 2 nutrients needed for microbial growth
Cell dry mass is obtained by putting the wet mass in an oven to remove both extra- and intracellular
water by heating.
Cell organic dry mass = cell dry mass – ash (inorganic mass)
- Dry mass of cells: organic + inorganic
Cell composition
Organic: C, H, O, N
- Lipids: membrane: selectively permeable to ions and organic molecules
- Polymers: DNA, RNA, protein
- Carbohydrates: cell wall, storage of energy
- Small organic molecules: active sites of enzymes: vitamins
Inorganic
- Sulphur: proteins
- Phosphate: DNA/RNA
- Macro metal ions: K+, Mg2+
- Trace metals: Fe2+, Cu2+, Mn2+, Zn2+, W, Mo: active sites of enzymes
Element composition of dry biomass/one-carbon-mol formula: C, O, H, N
C1HXOYNZ
Fraction biomass: 1x12 + Xx1 + Yx16 + Zx14 = … gorganic x / molx
Transport in the medium
- Biosynthetic network = anabolism = assimilation
The energy needed is produced in catabolism in the form of ATP
Molecules are coupled, therefore a net input of energy is needed to drive these reactions in the
right direction → ATP is the carrier to deliver this energy
- Catabolism: generates energy and converts it in the form of ATP
Catabolic reaction: overall redox reaction = an electron donor and an electron acceptor are
consumed
Electron acceptor: accepts electrons, reduced → most common is O2, but has a low solubility
Electron donor: donates electrons, oxidized → organic compounds, many of which easily dissolve
in water
Electron donor and electron acceptor must be present in the feed stream
Always present:
- Organic compounds
Carbon source
Nitrogen source
- Electron donor (ethanol/CO2) and acceptor (O2/H2O)
- Inorganic compounds
- Charged compounds / H+
- H2O, CO2, H+
Organisms need:
- source of Gibbs energy → degrading chemical compounds (also a electron acceptor or light
energy
- electron donor
- a carbon source → organic = heterotrophic, CO2 (autotrophic)
, Chapter 3 mass balances for determination of formation rates of X, S, and P
Fermenter
1. Differential balances
• Indicates what is happening at an instant time
• Balance equation is a rate (rate of input/output, rate of generation)
• Convenient for a steady state process (requires continuous operation
2. Integral balances
• Indicates what happens between two instants of time
• Balance equation is an amount of the balanced quantity
• Convenient for a dynamic process, like a batch operation, with the two instants of time
being the moment after the input takes place and the moment before the product is
withdrawn
Ideal mixing Case where ci,out > ci
• Broth: ci,out = ci Not ideally mixed
• Gas phase: yi,out = yi Non-ideal broth outflow
General balance: accumulation = R + in – out + T
1. Differential balances → Chemostat (steady-state)
Total mass/broth balance: conservation of mass for the whole system
0 = 𝐹𝑚,𝑖𝑛 − 𝐹𝑚,𝑜𝑢𝑡 + 𝑇𝑁,𝑂 𝑀𝑤,𝑂2 ∙ 10−3 + 𝑇𝑁,𝑁𝐻3 𝑀𝑤,𝑁𝐻3 ∙ 10−3 − 𝑇𝑁,𝐶 𝑀𝑤,𝐶𝑂2 ∙ 10−3 − 𝑇𝑁,𝑤 𝑀𝑤,𝐻2𝑂 ∙ 10−3
𝑁𝑥 𝑅𝑝
𝐴𝑚𝑜𝑢𝑛𝑡 𝑜𝑓 𝑏𝑟𝑜𝑡ℎ 𝑚𝑎𝑠𝑠 𝑖𝑛 𝑡ℎ𝑒 𝑓𝑒𝑟𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒𝑟: 𝑀 = → 𝑁𝑥 =
𝑐𝑥 𝑞𝑝
Total gas balance in steady state [mol gas/h]:
0 = 𝐹𝑁,𝑖𝑛 − 𝐹𝑁,𝑜𝑢𝑡 − 𝑇𝑁,𝑂 + 𝑇𝑁,𝐶 (+𝑇𝑁,𝑊 − 𝑇𝑁,𝑁 )
Volume balance:
Fin + FpH = Fout
Assumption: same/constant density, no mass difference between gas in and out
Fout > Fin
• pH titrant addition
• different composition
• different density
• different condition (e.g T, P)
Calculate minimum feed concentration: Fout = 0
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper MSTsamenvattingen. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €10,98. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 77254 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen