Die volumetrische Produktivität ist ein wichtiger Parameter bei biochemischen Prozessen, indem die Menge des gebildeten Produkts pro Volumeneinheit und Zeit gemessen wird. Sie hilft bei der Bewertung der Effizienz von Fermentation und anderen Bioprozessen. Eine genaue Berechnung dieser Metrik ist für die Optimierung der Produktion und die Skalierung von Prozessen unerlässlich.

Methoden zur Berechnung der volumetrischen Produktivität

Die gebräuchlichste Methode besteht darin, die gesamte produzierte Produktmenge durch die Prozessdauer und das Reaktorvolumen zu dividieren.

Volumetrische Produktivität = Gesamtprodukt (g) / (Reaktorvolumen (L) × Zeit (h))

Diese Berechnung setzt stationäre Bedingungen und konsistente Prozessparameter voraus und kann für verschiedene Einheiten und spezifische Prozessanforderungen angepasst werden.

Berechnungsbeispiele

Angenommen, ein Bioreaktor mit einem Volumen von 10 Litern erzeugt 200 Gramm Produkt innerhalb von 8 Stunden. Die volumetrische Produktivität wird berechnet wie folgt:

200 g / (10 L × 8 h) = 2,5 g / L / h

Faktoren, die die volumetrische Produktivität beeinflussen

Mehrere Faktoren beeinflussen die Produktivität in biochemischen Prozessen, darunter:

  • Mikrobielle oder Zellwachstumsrate
  • Substratkonzentration
  • Prozesstemperatur und pH-Wert
  • Sauerstoffübertragungseffizienz
  • Prozessdauer