Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen...

17
Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie : 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppenarbeit Gruppe 1: Gruppe 1: Materialvorbereitung Materialvorbereitung

Transcript of Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen...

Page 1: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 1

Fachhochschule GelsenkirchenSommersemester 2011

Weiße BiotechnologieWeiße BiotechnologieGruppenarbeitGruppenarbeit

Gruppe 1: Gruppe 1: Materialvorbereitung Materialvorbereitung

Page 2: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 2

Zielsetzung

Ausgangsmaterialien• Die Papaya• Die Braunalge Laminaria saccharina

Aufbereitungsprozess der Papaya

Aufbereitungsprozess der Braunalge

InhaltsverzeichnisInhaltsverzeichnis

Page 3: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 3

ZielsetzungZielsetzung

• Aufbau einer Anlage zur Produktion eines Alkoholarmen (1 Vol % EtOH) Getränk

• Keine Hefen

• Produktion von 2 Mio. Flaschen á 0,33l/Jahr

Page 4: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 4

MaterialvorbereituMaterialvorbereitungng

Page 5: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 5

AusgangsmaterialienAusgangsmaterialien

Die Papaya (reife + unreife)

Die BraunalgeLaminaria saccharina

Page 6: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 6

Die PapayaDie Papaya

• Inhaltsstoffe: Vitamin A, C, B1; Natrium, Kalium, Calcium, Phosphor, Magnesium, Eisen

• Enzym: Papain hitzebeständig bis 100°C

• Vorkommen: Tropische/ subtropische Regionen

z.B. Brasilien, Costa Rica, Mexico, Indien, Nigeria, Kenia, Südafrika, Thailand, Elfenbeinküste, Bangladesh, China

Page 7: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 7

Anbau und LieferungAnbau und Lieferung

• Ort: Brasilien• Preis: Durchschnittlich ca. 87€/t• Saison: Ganzjährige Ernte

Ein Papayabaum liefert ca. 30-150 Früchte pro Jahr

• Bei einer Kühlung von 8-10°C sind die Papayas 2-3 Wochen haltbar

• Einfuhr per Luft- oder Seeweg

Page 8: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 8

Die Braunalge Laminaria Die Braunalge Laminaria saccharinasaccharina

• hoher Anteil an Polysacchariden

• Zusammensetzung:

Komponenten Inhalte in % TMCellulose 5

Lipide 3-5

Protein 15-20

Alginate 23

Laminaran 14

Fucoidan 5

Mannitol 12

Insgesamt vergärbarer Zucker

45-55

Page 9: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 9

Anbau und LieferungAnbau und Lieferung

• Vorkommen: Nordsee/Ostsee, Grönland bis Portugal– Kältere Regionen

• Saison: 3 mal jährlich Erntezeit• Preis: 12€/kg Trockengewicht

• Anbau z.B. in Oberflächenfarmen• Ausbringung der Algen auf Kulturleinen

– Vorteil: Ernte ohne Taucher möglich

• Anlieferung per LKW

Page 10: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 10

Der Der AufbereitungsprozessAufbereitungsprozess

Papaya Algen

Reinigung Reinigung Zerkleinern Zerkleinern Pressen

Der identische Prozess läuft für die unreifen und reifenPapayas hintereinander ab.

Zuckergewinnung Trocknen

Page 11: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 11

DerDer Aufbereitungsprozess der Aufbereitungsprozess der PapayaPapaya

Die Reinigung

• Trommelwaschmaschine• Leistung: bis 80t/Std

Vorteile:• Keine Produktbeschädigung

durch Spezialform der Trommel

• Wasserrückführung möglich

Page 12: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 12

Der Aufbereitungsprozess der Der Aufbereitungsprozess der Papaya Papaya

Zerkleinern

• Trommelschneidmaschine• Leistung: bis 5.000 t/d

Die Papaya wird mitsamt der Schalezerkleinert, da dort das Papain gespeichert ist

Page 13: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 13

Pressen

• Kontinuierlich arbeitende Bandpresse

• Für sämtliche Obst- und Beerenmaischen

• Bis zu 75% Ausbeute• Leistung: bis 3000kg/h

Der Aufbereitungsprozess der Der Aufbereitungsprozess der Papaya Papaya

Page 14: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 14

DerDer Aufbereitungsprozess der Aufbereitungsprozess der BraunalgeBraunalge

Waschen und Reinigen

• Tauchbecken• Verweilzeit 1 bis 5 Minuten• Leistung: 1000-4500kg/Std• Fassungsvermögen: 25kg, 1400l

Page 15: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 15

Zerkleinern• Rohware von 5 Presswalzen verdichtet

und schrittweise hervorgeschoben• Vor dem Mundstück bewegen sich die

Messer ellipsenförmig auf und ab

Vorteile:• Problemlose Verarbeitung selbst von

sehr langer, elastischer und faseriger Rohware

• Keine Erwärmung der Schnittware → keine Verluste von Wirk- und Aromastoffen

DerDer Aufbereitungsprozess der Aufbereitungsprozess der BraunalgeBraunalge

Page 16: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 16

DerDer Aufbereitungsprozess der Aufbereitungsprozess der BraunalgeBraunalge

Zuckergewinnung

• Zucker liegt in Form von Polysacchariden vor

• Durch saure Hydrolyse aufspalten der Polysaccharide in Monosaccharide Glucose für Fermentation

Trocknen• Trocknen der vorverarbeiteten Braunalgen• Gewinnung der Trockenmasse zur Zugabe für die Fermentation

Page 17: Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie Weiße Biotechnologie: 1 Fachhochschule Gelsenkirchen Sommersemester 2011 Weiße Biotechnologie Gruppenarbeit Gruppe.

Dr.-Ing. Frank Eiden Biotechnologie

Weiße Biotechnologie : 17

Fließschema Fließschema AufbereitungsprozessAufbereitungsprozess