Aktuelles

An dieser Stelle finden Sie aktuelle Information, Veranstaltungshinweise und andere Neuigkeiten.

Zusammen mit drei anderen Postern wurde das Poster von Simon Schiele und Heiko Briesen über "Growth of crystals tracked in 3D" zum besten Poster der Konferenz gekürt.

Filamentöse Pilze sind effiziente Produzenten von Plattformchemikalien, Proteinen, Enzymen und Naturprodukten. In dieser Veröffentlichung werden genomische, genetische, metabolische, bildgebende und modellierende Werkzeuge vorgestellt, welche neue Einblicke in das Wachstum und die Produktbildung von filamentösen Pilzen ermöglichen. Darüber hinaus werden die Auswirkungen dieser Werkzeuge auf die Steuerung von Bioprozessen erörtert.

Understanding and controlling filamentous growth of fungal cell factories: novel tools and opportunities for targeted morphology engineering

(Mai 2021) In dem Artikel “Analysis of Nonideal Shape Evolution during Potash Alum Crystallization Using Microcomputed Tomography and Three-Dimensional Image Analysis” (10.1021/acs.cgd.0c01644) erklären wir wie man die Form von Kristallpopulationen (insgesamt 10.000 Kristalle) mittels Micro-Computer Tomografie untersuchen kann. Wir beschreiben wie sich die Form der Kristalle trotz gleicher Wachstumsraten der Flächen ändert.

In dem Artikel mit dem Titel "Predicting the behavior of granules of complex shapes using coarse-grained particles and artificial neural networks" werden komplexe Partikelformen experimentell untersucht. Mit Hilfe von neuronalen Netzen wird das entsprechende statische und dynamische Verhalten in numerischen Simulationen mit vereinfachten (coase-grained) Formen nachgebildet.

Frau Deborah Kracheletz, Absolventin im Fach Technologie und Biotechnologie der Lebensmittel, erhält den Preis für die beste Masterarbeit im Bereich Life Science Engineering des Oberbürgermeisters der Stadt Freising für das Studienjahr 2019/20.

Über nachfolgenden Link gelangen Sie zur Online-Würdigung durch OB Tobias Eschenbacher:
Beste Masterarbeiten im Studienjahr 2019/2020 - Würdigung der Preisträger durch T. Eschenbacher - YouTube

Frau Kracheletz beschäftigte sich in ihrer Arbeit mit dem Titel „Simulation of molecular diffusion in a single particle and a packed bed on the example of espresso extraction and chocolate conching – A comparison of different approaches”, betreut von Verena Pannusch und Philip Schmid, mit Stofftransport-Prozessen in Kaffee- und Kakaopartikeln.

Wir freuen uns für Frau Kracheletz und wünschen ihr für die Zukunft alles Gute.

In der Arbeit mit dem Titel "Optimizing the Axial Resistance Profile of Submerged Hollow Fiber Membranes" wird durch die Methode der Optimalsteuerung das Widerstandsprofil von Hohlfasermembranen vorhergesagt, das einen konstanten Transmembran-Fluss gewährleistet.

Wir freuen uns sehr und bedanken uns für die großartige Anerkennung, die unseren Bemühungen für eine gute Lehre damit zuteilwird.

Die neue Veröffentlichung stellt eine Methode zur Verfolgung der Formentwicklung niedermolekularer organischer Kristalle während molekularer Simulationen vor. Dabei können nicht nur vorhandene, sondern auch neu entstehende Kristallflächen und -kanten automatisch erkannt werden, was für die Vorhersage der Wachstums- und Auflösungskinetik von Nutzen ist.
Link zum Paper

Wir gratulieren unserem Mitarbeiter Mathias Hilmer, dem für seine Masterarbeit mit dem Titel: „Aufbau einer Gefriertrocknungszelle für µ-CT Anwendungen“ der Preis des Verbands Weihenstephaner Milchwirtschaftler, Bio- und Lebensmitteltechnologen e.V. für herausragende wissenschaftliche Arbeiten verliehen wurde. Der Preis wurde im Rahmen der digitalen Herbsttagung des Verbands am 15.10.20 verliehen.

Die neue Veröffentlichung stellt eine Methode zur Identifizierung und Quantifizierung von Faktoren vor, welche die Gleichmäßigkeit von Schmelzcoatings beeinflussen. Auf Basis von Mikro-Computertomographie-Messungen können wichtige Kenngrößen, wie die Schichtdickenverteilung und der Anteil an unbeschichteter Partikeloberfläche bestimmt werden.

Wir freuen uns und sind stolz darauf den "Preis für herausragende Leistungen in der Umsetzung der digitalen Lehre 2020" der Fachschaft für Brauwesen, Lebensmitteltechnologie und Bioprozesstechnik e.V. erhalten zu haben. Die Preisverleihung fand im kleinen Rahmen am Lehrstuhl statt. In diesem Rahmen möchten wir uns auch nochmal für das studentische Feedback bedanken.

Am 10. September 2020 hielt Heiko Briesen einen Online-Keynote-Vortrag mit dem Titel
„Crystallization processes in four dimensions – Tracking full crystal shape information over time“
in der Webinar-Reihe 2020 der Working party on crystallization EFCE

Einblicke in die Morphologie und die metabolische Aktivität filamentöser Bakterien.
Titel:
Morphological and physiological characterization of filamentous Lentzea aerocolonigenes: Comparison of biopellets by microscopy and flow cytometry

Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung einer Gefriertrocknungszelle für in-situ ?-CT-Messungen. Die Zelle erreicht am Probenhalter Temperaturen von – 40 ° C bis 70 ° C und einen Druck von Atmosphärendruck bis 7 Pa. Um die Probe optimal sichtbar zu machen, ist es wichtig, dass die Materialien um den Probenhalter die Röntgenstrahlung kaum absorbieren. Aus diesem Grund wurde eine achsensymmetrische Zelle aus Polyetheretherketon (PEEK) gebaut. Getestet wurde die Zelle durch verschiedene Gefriertrocknungsexperimente mit Maltodextrin- und Saccharosepartikeln sowie -lösungen. Diese zeigten die sehr gute Eignung des Probenhalters zur in-situ Visualisierung der Gefriertrocknungsprozesse. Die Zelle ermöglicht es die Trocknungsfront, die Eiskristalle sowie die poröse Struktur während des Trocknungsprozesses durch radiografische und tomografische Messungen zu verfolgen und aufzulösen. Anhand verschiedener Proben und Prozessparameter konnte gezeigt werden, dass die Gefriertrocknungszelle nicht nur für in-situ µ-CT-Messungen geeignet ist, sondern auch für andere Bildgebungsmethoden wie die Neutronenbildgebung. Außerdem kann sie für Proben verwendet werden, welche kontrollierte Umgebungsbedingungen erfordern. Paper

In dieser Studie wird das Quellverhalten gerösteter Kaffeepartikel in Wasser und insbesondere sein Einfluss auf den Partikeldurchmesser mithilfe von Laserbeugungsanalyse und Mikroskopie untersucht. Es werden verschiedene mögliche Einflussfaktoren untersucht: anfängliche Partikelgröße, Röstgrad und Temperatur. Zusätzlich wird die Zeitabhängigkeit von Quellung und Partikelform bei zwei verschiedenen Temperaturen bewertet. Zum Paper

Es werden zwei Methoden zur Untersuchung des primären Gefriertrocknungsverhaltens geschütteter Feststoffe vorgestellt, nämlich die Lyomikroskopie und die Neutronenbildgebung. Die Anwendbarkeit beider Methoden zur Visualisierung der Entwicklung der Sublimationsfront wird auf Maltodextrinpartikel mit unterschiedlichen Größen und Feststoffkonzentrationen getestet. Es werden beispielhafte Ergebnisse für beide Methoden angegeben und die Anwendbarkeit beider Methoden zur Untersuchung des Gefriertrocknungsverhaltens von Schüttgütern beschrieben. Um den Einfluss von Partikelgröße und Betthöhe auf die Gefriertrocknung geschütteter Feststoffe abzuschätzen, wird eine modifizierte Biot-Zahl eingeführt, um die optimale Partikelgröße für eine bestimmte Betthöhe und Formulierung abzuschätzen. Die Anwendbarkeit der beiden Methoden in Bezug auf die modifizierten Biot-Zahlen wird diskutiert. Gesamter Text

Wissenschaftler des SVT, in Zusammenarbeit mit der Otto von Guericke Universität, geben mithilfe von Neutronen erstmals Einblicke in den Gefriertrocknungsprozess. Link

Parameter Estimation for Incompressible Cake Filtration: Advantages of a Modified Fitting Method

Neue Studie unter Verwendung 3D-gedruckter Partikel mit definierter Morphologie. Particle shape matters – Using 3D printed particles to investigate fundamental particle and packing properties

Artikel: Designing optimally-graded depth filter media using a novel multiscale method

Wie wird der Sauerstoff in biotechnologisch relevante Schimmelpilz-Pellets transportiert? Eine gemeinsame Veröffentlichung mit der TU Berlin.
Title: From three-dimensional morphology to effective diffusivity in filamentous fungal pellets

Systemverfahrenstechnik – Eine philosophische Begriffsanalyse

Open-Access-Volltext verfügbar unter https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/cite.201800220

Impedance spectroscopy as a process analytical technology (PAT) tool for online monitoring of sucrose crystallization.
Link: https://doi.org/10.1016/j.foodcont.2019.02.005

Einfluss der Partikel-Wand-Wechselwirkung auf die triboelektrische Trennung feiner Partikel in einer turbulenten Strömung:
Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921883119300482?via%3Dihub

Kooperationspartner:

• TU Berlin, Institut für Biotechnologie, Fachgebiet Angewandte und Molekulare Mikrobiologie
• TU München, Lehrstuhl für Technische Mikrobiologie

Titel: An X-ray microtomography-based method for detailed analysis of the three-dimensional morphology of fungal pellets

Analysis of two common algorithms to compute self-diffusion coefficients in infinite dilution from molecular dynamics simulations and application to n-alkanes (C1 to C35) in water in Fluid Phase Equilibria

Es sind noch einige Plätze für die Exkursion verfügbar. Die Anmeldung ist über TUM-Online möglich. Nähere Informationen hier.

Wir gratulieren unserem Mitarbeiter Moritz Kindlein, der bei der diesjährigen Jahrestagung der Fachgruppe Lebensmittelverfahrenstechnik der ProcessNet ausgezeichnet wurde. Die Jahrestagung fand dieses Jahr im Nestle Research Center in Lausanne statt. Er erlangte den 3. Platz mit dem Vortrag "Modelling the refining of chocolate and related molecular mechanisms with impact on rheology".

Gemeinsame Arbeit mit dem Lehrstuhl für Bioverfahrenstechnik (TUM) veröffentlicht
Inhalt:
"Enhancing the X-ray contrast of polymeric biochromatography particles for three-dimensional imaging"
Journal of Chromatography A
Link: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021967318316017

www.youtube.com/watch

Alexander Heeg wir auf Grund seines überdurchschnittlichen Abschlusszeugnisses mit dem Staatpreis der Regierung Oberbayern ausgezeichnet.
Auszubildende, die am Ende Ihrer Ausbildung in Ihrem Abschlusszeugnis mindestens die Durchschnittsnote 1,5 erreichen, werden in Form einer Urkunde mit dem Staatspreis der Regierung Oberbayern ausgezeichnet.
Alexander Heeg konnte eine Durchschnittsnote von 1,4 erzielen.

Porennetzwerkmodellierung der Gefriertrocknung auf Basis lyomikroskopischer und tomographischer Messungen

Projektpartner

TUM, SVT Prof. Dr.-Ing Petra Först

OVGU Magdeburg, Lehrstuhl für thermische Verfahrenstechnik, Prof. Dr.-Ing. Evangelos Tsotsas und Dr.-Ing. Nicole Vorhauer

Gefriertrocknung ist ein zur Herstellung hochwertiger Produkte notwendiger und üblicher, jedoch auch langsamer und teurer Prozess. Versuche zur Effizienzsteigerung bringen den Prozess schnell in Bereiche, bei denen das Feststoffgerüst des Produktes erweichen und kollabieren kann. Solche schädigenden Ereignisse sind immer lokal und können daher durch Kontinuumsmodelle, die auch sonst in ihrer Aussagekraft eingeschränkt sind, grundsätzlich nicht erfasst werden. Daher soll im Projekt zum ersten Mal ein die Mikroskala direkt abbildendes Porennetzwerkmodell für die Gefriertrocknung entwickelt werden. Das Porennetzwerk wird dreidimensional und irregulär sein. Es wird die lokale, porenskalige Variation des Wärme- und Stofftransports sowie der Struktur und der Eigenschaften des zu trocknenden Körpers berücksichtigen, bei beidseitiger Kopplung zwischen Wärmetransport und Trocknung. Experimente des Gefrierens und anschließenden Gefriertrocknens von wässrigen Zuckerlösungen im Lyomikroskop werden die Modellentwicklung leiten. Dabei ist das Gefrieren sehr wichtig, weil es, von der Kühlrate abhängig, jenes Feststoffgerüst um Eiskristalle unterschiedlicher Größe und Form erzeugt, das anschließend getrocknet werden soll. Die Morphologie des eingefrorenen bzw. getrockneten Körpers wird aus dreidimensionalen Daten der Röntgentomographie ausgewertet und dient zur realitätsnahen Generierung des Porennetzwerkes. Das Porennetzwerkmodell wird mit Hilfe von Gefriertrocknungsexperimenten sowohl abseits wie auch im Bereich des strukturellen Kollapses abschließend parametriert und validiert.

Neue Veranstaltung für das Graduiertenzentrum Weihenstephan mit dem Titel  "Wissenschafts- und Technikethik – Ein interaktiver Crashkurs". Weitere Informationen und Anmeldung hier  oder direkt über TUMonline.

Modeling the Separation of Microorganisms in Bioprocesses by Flotation

Population Balance Modeling and Opinion Dynamics - A Mutually Beneficial Liaison?
(DOI: 10.3390/pr6090164)

"Decreasing Filter Cake Resistance Using Packing Structures"
 (DOI: 10.1002/ceat.201800254)

"Increasing Wort Flow by Flocculation of Fine Particle Fractions"
 (DOI: 10.23763/BrSc18-09bandelt)

In einem neuen Paper im Journal of Food Engineering mit dem Titel "Phospholipids in chocolate: Structural insights and mechanistic explanations of rheological behavior by coarse-grained molecular dynamics simulations" wird der Einfluss molekularer Strukturen auf die Fließeigenschaften von Schokolade untersucht. Das Paper ist über die Homepage des Journals zugänglich:
www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0260877418300694