Fermentatietechnologie 3. Kritische parameters deel 2

hst 3 Kritische parameters

deel 2

1 / 18

Slide 1: Tekstslide

BiologieMBOStudiejaar 3

In deze les zitten 18 slides, met interactieve quizzen en tekstslides.

Lesduur is: 60 min

Onderdelen in deze les

hst 3 Kritische parameters

deel 2

Slide 1 - Tekstslide

Welke manieren van het bepalen van de cel-concentratie hebben we benoemd?

Slide 2 - Open vraag

Waarom maak je een precultuur van de bacterie uit de -80 Celcius waarmee je wilt werken?

Slide 3 - Open vraag

Hoeveel mL startcultuur (afgerond op hele mL) moeten we toevoegen als:
c1 = 1,54
V2 = 400 mL
c2 = 0,1

c 1 \cdot V 1 = c 2 \cdot V 2

62 mL

26 mL

Slide 4 - Quizvraag

Noem 5 parameters die belangrijk zijn in een kweek

Slide 5 - Open vraag

Wat is het antwoord op vraag 28?

6,4*10^7

1,0*10^10

Slide 6 - Quizvraag

vraag 28

OD₆₀₀ = 1,00

OD₆₀₀ = 0,08

kruislings vermenigvuldigen:

8, 0 \cdot 10^{​ 8 ​ ​}

\frac{​ ( 0 , 0 8 \cdot 8 , 0 \cdot 1 0 ) ^{​ 8 ​ ​} ​ ​}{​ 1 , 0 0 ​} = 6, 4 \cdot 10^{​ 7 ​ ​}

Slide 7 - Tekstslide

Lesdoelen

- kan je uitrekenen wat de groeisnelheid van een micro-organisme is

- kan je uitrekenen wat de generatietijd van een micro-organisme is

- Weet je welke invloed de temperatuur heeft

- Weet je welke invloed de pH heeft

- Weet je welke invloed de osmotische waarde heeft

- Weet je welke invloed de concentratie stoffen heeft.

Slide 8 - Tekstslide

Groeisnelheid

- Bepalen van het aantal generaties in een bepaalde tijd tijdens de exponentiële groei

- Controleren van de omstandigheden van de kweek (is de kweek optimaal?)

Formule:

Hierin is:

n = het aantal generaties per uur (groeisnelheid)

N0 = aantal individuen bij de start van de kweek

Nt = aantal individuen na een bepaalde tijd

t = tijd in uren

n = \frac{​ ( lo g ( N t ) - lo g ( N 0 ) ) ​ ​}{​ t lo g ( 2 ) ​}

Slide 9 - Tekstslide

Voorbeeld: Wat is de groeisnelheid van de St. aureus?

N0 = 1000

Nt = 16500

t = 2 uur (7-5)

Per uur worden er dus 2 generaties gevormd.

\frac{​ ( lo g ( 1 6 5 0 0 ) - lo g ( 1 0 0 0 ) ) ​ ​}{​ 2 lo g ( 2 ) ​} = 2, 02

Slide 10 - Tekstslide

Nu jullie: Wat is de groeisnelheid van de

Streptococcus lactis?

N0 =

Nt =

t =

n = \frac{​ ( lo g ( N t ) - lo g ( N 0 ) ) ​ ​}{​ t lo g ( 2 ) ​}

Slide 11 - Tekstslide

Oplossing

N0 = 30094

Nt = 85768

t = 1

Er worden in 1 uur 1,51 generaties gevormd.

\frac{​ ( lo g ( 8 5 7 6 8 ) - lo g ( 3 0 0 9 4 ) ) ​ ​}{​ 1 lo g ( 2 ) ​} = 1, 51

Slide 12 - Tekstslide

Kweekomstandigheden optimaal?

Generatietijd van micro-organismen is ongeveer bekend.

Voor E.coli geldt 20 min.

Formule:

g = generatietijd (in minuten)

n = groeisnelheid (aantal generaties per uur)

g = \frac{​ 6 0 ​ ​}{​ n ​}

M.O

Generatietijd (min)

E.coli

S. lactis

St. aureus

27- 30

E. aerogenes

B. cereus

Chlorella (alg)

11 uur

Slide 13 - Tekstslide

Uitgerekend

Stel groeisnelheid:

voorbeeld 1 St. aureus: n = 2,02

In het eerste voorbeeld is de generatietijd 30 minuten.

De generatietijd in optimale omstandigheden is 30 minuten. De omstandigheden waren dus optimaal.

opdracht S. lactis: n = 1,51

Hier is de generatietijd 40 minuten.

De generatietijd in optimale omstandigheden is 26 min. De omstandigheden waren dus verre van optimaal.

g = \frac{​ 6 0 ​ ​}{​ n ​}

\frac{​ 6 0 ​ ​}{​ 2 , 0 2 ​} = 29, 7 = 30

\frac{​ 6 0 ​ ​}{​ 1 , 5 1 ​} = 39, 7 = 40

Slide 14 - Tekstslide

Wat is de groeisnelheid?

Aantal generaties dat per uur wordt gevormd.

Verdubbelingstijd van het micro-organisme

Slide 15 - Quizvraag

Temperatuur

Belangrijke parameter. Verwarmingsmantel of koelvinger bij kleinere bioreactoren. --> zorgen samen voor temperatuurbeheersing.

Ieder m.o. heeft een optimumtemperatuur, maar er wordt niet altijd gekweekt bij de optimumtemperatuur --> testomstandigheden of bij bepaalde productie.

Slide 16 - Tekstslide

Bacteriën hebben een optimum pH. Hoe meer groei, des te meer afvalstoffen. De kweek wordt vaak zuurder. Een te hoge of lage pH gaat ten koste van de groei. Om te zorgen dat de pH constant blijft is er vaak een buffer aanwezig in het medium.

Schommelingen kunnen ondervangen worden door:

- batchfeeding

- keuze van koolstof-stikstofbron

- toevoegen van buffers

- door toevoegen van zwavelzuur bij hoge pH, ammonia en natriumhydroxide bij een te lage pH.

Meting vindt plaats d.m.v. een pH elektrode. Bacteriën produceren meer zuur op het moment dat de situatie anaëroob wordt.

Slide 17 - Tekstslide

Osmotische waarde

Zoutconcentratie is belangrijk. Als deze te hoog is, wordt er water onttrokken aan de cel en droogt deze uit. --> in een hypertone oplossing

Heeft het medium een te lage zoutconcentratie dan neemt de cel water op en zwelt deze op of knapt. --> in een hypotone oplossing

In beide gevallen functioneert de cel niet goed meer.

Dierlijke cellen zijn gevoeliger voor schommeling in osmotische waarde, omdat zij geen celwand hebben. Ze knappen bij een te lage osmotische waarde uit elkaar.

Slide 18 - Tekstslide