pengendalian bioproses 2 -konsentrasi (2) · pdf filemerupakan sistem pengendalian yang...

13
Your logo Pengendalian Bioproses Sistem pengendalian konsentrasi pada Bioreaktor Fermentasi Bioprocess Engineering Control - Spring 2013/2014 Dina Wahyu Indriani Keteknikan Pertanian- April 2013 2

Upload: phungnga

Post on 07-Feb-2018

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Your logo

Pengendalian BioprosesSistem pengendalian konsentrasi padaBioreaktor Fermentasi

Bioprocess Engineering Control - Spring 2013/2014

Dina Wahyu IndrianiKeteknikan Pertanian- April 2013

2

Page 2: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Page 2

Materi KuliahJadwal dan materi

No Materi Submateri Waktu

8 Mengetahui pengendalian bioproses dalam berbagai macam aplikasi/ penelitian

Contoh-contoh pengendalian dalam Bioproses April (3)

9 Sistem Pengendalian konsentrasi pada bioreaktor fermentasi (2)

Konsep Pengendalian pada sistem fermentasi April (4)

10 Sistem pengendalian pada bioreaktor pada berbagai tipe bioreaktor

Pemodelan pengendalian pada Bioreaktor fermentasi May (1)

11 Resume dan Persiapan Presentasi Contoh aplikasi pengendalian konsentrasi, suhu dan pH dalam penelitian

May (2)

12 Sistem Pengendalian Chemical Compund, Multistage Chemostat Systems.

Sistem pengendalian dalam mengetahui jumlah bakteri , Total Organic Compund, dalam bioreaktor fermentasi

May (3)

13 Sistem Pengendalian dalam aliran (Group Presentation)

Pengendalian aliran dalam bioreaktor fermentasi May (4)

14 Presentasi Paper (Group Presentation) May (5)

Page 3: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Fed-batch Operation (5/11)

Figure 1.2.

Page 4: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Fed-batch Operation (7/11)

The Product Yield Coeficient

The Potential Product output

The Specific rate of product formation

Subtituing yield

Page 5: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

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

Page 6: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Fed-batch Operation (10/11)

Figure 1.3

Page 7: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

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 µm = 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 V0 (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 = 2hd. Jika qp = 0.2 g product/g cell, P0 = 0 g/l, hitunglah konsentrasi dari produk

dalam reaktor pada t = 2 h

Page 8: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

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 S0 = 300 g/l dan initial concentration X0 = 20 g/l. Kinetik dan coeficient yield of organism µm = 0.2 h-1 , Ks = 0.5 g/l dan Yx/s = 0.3 g dw /g glukosa .

a.Carilah nilai V0 (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 hd.Jika qp = 0.05 g product/g cell, P0 = 0.1 g/l, hitunglah konsentrasi dari

produk dalam reaktor pada t = 10 h

Page 9: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

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.

Page 10: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

9.3.4. 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.

Page 11: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Perfusion Systems (3/3)Figure 2.1.

Page 12: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Page 12

AssignmentsTugas Mingguan

Q3. What you interest in Bioprocess Engineering Control?Q4. please develop your study about Bioprocess Engineering

Control.

1 sheet, two sides printing

Please submitted the assignments before next week, say 1 May.

At class’s leader

Page 13: Pengendalian Bioproses 2 -Konsentrasi (2) · PDF filemerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses

Page 13

Universitas Brawijaya – Malang Join UB be The Best

Keteknikan Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian

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.

Selain itu sistem pengndalian yang terdapat dalam matakuliah inimerupakan sistem pengendalian yang difokuskan kepada bioproses. Sehingga mahasiswa dapat membedakan konsep proses dan bioproses.

E-Mail: [email protected]

Rumusan Perkuliahan Pengendalian Bioproses