Pengendalian Bioproses

Transkripsi

1 Your logo Bioprocess Engineering Control - Spring 2013/ Pengendalian Bioproses Sistem pengendalian konsentrasi pada Bioreaktor Fermentasi Dina Wahyu Indriani Keteknikan Pertanian- April 2013

2 Materi Kuliah Jadwal dan materi No Materi Submateri Waktu Mengetahui pengendalian bioproses dalam berbagai macam aplikasi/ penelitian Sistem Pengendalian konsentrasi pada bioreaktor fermentasi (2) Sistem pengendalian pada bioreaktor pada berbagai tipe bioreaktor 11 Resume dan Persiapan Presentasi Sistem Pengendalian Chemical Compund, Multistage Chemostat Systems. Sistem Pengendalian dalam aliran (Group Presentation) Contoh-contoh pengendalian dalam Bioproses Konsep Pengendalian pada sistem fermentasi Pemodelan pengendalian pada Bioreaktor fermentasi Contoh aplikasi pengendalian konsentrasi, suhu dan ph dalam penelitian Sistem pengendalian dalam mengetahui jumlah bakteri, Total Organic Compund, dalam bioreaktor fermentasi Pengendalian aliran dalam bioreaktor fermentasi April (3) April (4) May (1) May (2) May (3) May (4) 14 Presentasi Paper (Group Presentation) May (5) Page 2

3 Fed-batch Operation (5/11) Figure 1.2.

4 Fed-batch Operation (7/11) The Product Yield Coeficient The Potential Product output The Specific rate of product formation Subtituing yield

5 Fed-batch Operation (8/11) In term of Product Concentration Product Concentration at the end of each cycle is given The Cycle time is define as Substitution yield

6 Fed-batch Operation (10/11) Figure 1.3

7 Fed-batch Operation (11/11) Contoh Soal Dalam fed-batch reactor dengan volume 1000 ml, terdapat penambahan glukosa (initial substrate concentration 100 g glukosa /l) Kinetic constant of the organism µ m = 0.3 /h, Ks =0.1 g glukosa/l. Initial Biomass concentration 30 g. Yield coeficient 0.5 g dw cell/g glukosa. Flow Rate 200 ml/h. t= 2 h. a.carilah nilai V 0 (initial volume of the culture) b.hitung Concentrasi dari pertumbuhan substrate dalam reaktor pada keadaan steady state c.hitung konsentrasi dan jumlah Biomass dalam reaktor pada t = 2h d. Jika q p = 0.2 g product/g cell, P 0 = 0 g/l, hitunglah konsentrasi dari produk dalam reaktor pada t = 2 h

8 Fed-batch Operation (11/11) Homework Dalam fed-batch reactor dengan volume 500 l, Initial culture volume pada steady state glukosa- campuran berisi nutrient yang ditambahkan pada kecepatan aliran 50 l/h. Konsentrasi glukosa dalam feed solution S 0 = 300 g/l dan initial concentration X 0 = 20 g/l. Kinetik dan coeficient yield of organism µ m = 0.2 h -1, K s = 0.5 g/l dan Y x/s = 0.3 g dw /g glukosa. a.carilah nilai V 0 (initial volume of the culture) b.hitung Concentrasi dari pertumbuhan substrate dalam reaktor pada keadaan steady state c.hitung konsentrasi dan jumlah Biomass dalam reaktor pada t = 10 h d.jika q p = 0.05 g product/g cell, P 0 = 0.1 g/l, hitunglah konsentrasi dari produk dalam reaktor pada t = 10 h

9 Perfusion Systems (1/3) An alternative to fed-batch culture is a perfusion system. When a membrane is used, the system has characteristics of an immobilized cell system (see Section 9.4) except the cells are usually maintained in suspension and mixed. The potential advantages of a perfusion system is the potential removal of cell debris and inhibitory by products, removal of enzymes released by dead cells that may destroy product, shorter exposure time of product to potentially harsh production conditions (compared to batch or fed-batch operation), high per-unit volumetric productivity (due to high cell density and metabolism), and a rather constant environment.

10 Perfusion Systems (2/3) The primary disadvantage is that a large amount of medium is typically used and the nutrients in the medium are less completely utilized than in batch or fed-batch systems.

11 Perfusion Systems (3/3) Figure 2.1.

12 Assignments Tugas Mingguan 1 sheet, two sides printing Q3. What you interest in Bioprocess Engineering Control? Q4. please develop your study about Bioprocess Engineering Control. Please submitted the assignments before next week, say 1 May. At class s leader Page 12

13 Rumusan Perkuliahan Pengendalian Bioproses Pengukuran dan pengendalian bioproses merupakan matakuliah terapan dari Elektronika dan Intrumentasi, Sistem Kontrol, Matetmatika Terapan, Fisika serta Kinia dasar. Sistem Pengendalian Bioproses lebih difokuskan kepada arahan dan bimbingan kepada mahasiswa yang akan melakukan pengendalian bioproses dalam penelitian sehingga dasar serta konsep pengendalian yang diajarkan dalam matakuliah ini teraplikasikan. Keteknikan Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Brawijaya Malang Join UB be The Best Selain itu sistem pengndalian yang terdapat dalam matakuliah ini merupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses. Page 13