Technsiche Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Servicenavigation

Life Science Technologies (M. Sc.)

Modul: Mathematik und Informatik (beide)

a) Angewandte Mathematik

b) Computergestützte Mathematik

Inhalte

a) Reihen und Potenzreihenentwicklung, Laplace-Transformation, Grundlagen der Linearen Algebra, Einführung in die lineare Optimierung, Differentialrechnung auf Kurven und Skalarfeldern.

b) Kurven- Flächen- und Volumenintegral, gewöhnliche Differentialgleichungen und Lösungsverfahren, Einführung in partielle Differentialgleichungen, Software zur Linearen Optimierung (LINDO), Tabellenkalkulation (EXCEL), Mathematiksoftware (MATLAB).

Modul: Systembilanzen (beide)

a)Thermodynamik

b) Systembilanzen und Modellbildung

Inhalte

a) Systeme und Systemgrenzen, Kennzahlbildung, Dimensionsanalyse, Bilanzierung stationärer und instationärer (technischer) Systeme, Verweilzeiten von Reaktoren und Apparaten

b) (1) Thermodynamik von Ein- und Mehrstoffsystemen, (2) Hauptsätze, (3) Kreisprozesse, (4) Gleichgewichtszustände und –betrachtungen, (5) Chemisches Potential, (6) Thermische und thermodynamische Zustandsgleichung

Modul: Transportvorgänge (beide)

a)Fluiddynamik

b)Wärme- und Stofftransport

Inhalte

a) Wärmetransport durch Konduktion/Fourier‘sches Gesetz, Konvektion/Strömung, Strahlung; Dynamik der Phasengrenzflächen, Grenzschichtdicken, Dimensionslose Kennzahlen zur Beschreibung des

Wärmeübergangs, Wärmedurchgang, Mehrdimensionaler Wärmetransport, stationärer und transienter Wärmetransport, Energiebilanzierungen, Fourier‘sche Feldgleichung, Differentialgleichungen, Analogie

Wärme- und Stofftransport, Fick’sche Gesetze, Wärme- und Stofftransportversuche

b) Hydrostatik, Kontinuumsbegriff, kinetische Grundgleichungen, Massen-, Energie-, Impulserhaltung, inkompressible Strömungen, Strömungsformen, Schichtenströmung, Turbulenzbetrachtungen, Druckverlust, Spannungs- und Geschwindigkeitsverläufe in Fluiden, zugehörig Kapitel (Kurs) Rheologie mit Rheometrie

Modul: Anlagen- und Verpackungstechnik (Processing)

a) Hygienic Design

b) Verpackungstechnik

Inhalte

a) Problemorientierte Lehrveranstaltung mit deduktivem Vorgehen. Anhand von konkreten exemplarischen Aufgabenstellungen (Problemen, z: B wie können Schokoladenprodukte verpackt werden) werden Lösungen gesucht: Anforderungen des Produktes an die Verpackung Verpackungen, Packmittel, Packstoffe, chemisch-physikalische/biologische Eigenschaften von Packstoffen, Rechtliche Grundlagen, Maschinentechnik

Praktikum:

Exemplarische Versuche (1) zur Füllmengenkontrolle (einschl. Konfidenzintervall und Standardnormalverteilung), (2) zum Heißsiegeln/Siegelnahtfestigkeitsprüfung (einschl. Regressionsanalyse), (3) Permeation(smessung) bei Kunststoffbeuteln, (4) optional: Demonstrationspraktikum Kuststoffformgebung (FB7) oder Exkursion

b) Vorlesung Hygienic Design:  (1) Reinigungsverfahren;  (2) Desinfektion;  (3) Sterilisation;  (4) Sanitisation;  (5) ELISA;  (6) Kulturelle mikrobiologische Verfahren; (7) Anlagenbau

Modul: Hygienic Design und Biochemie/Molekularbiologie (Bioprocessing)

Inhalte

a) Vorlesung Hygienic Design:  (1) Reinigungsverfahren;  (2) Desinfektion;  (3) Sterilisation;  (4) Sanitisation;  (5) ELISA;  (6) Kulturelle mikrobiologische Verfahren; (7) Anlagenbau

b) Biochemie: metabolic diversity: Prinzipien der biologischen Energiegewinnung; Gärungen, Methanogenese, Schwefel- und Stickstoffreduktion, Sauerstoffreduktion (Atmung), biologische Photovoltaik, Sekundärprodukte des Stoffwechsels

Molekularbiologie: aktuelle PCR Techniken, CRISPR-CAS, etc.

Modul: Umwelt und Ethik (beide)

a) Umwelttechnik

b) Ethics in Life Sciences

Inhalte

a) (1) Schadstoffe, deren Anfall, Verbreitung, Anreicherung und Zirkulation; (2) Gesetze und Verordnungen zur Umweltbelastung; (3) Technische Verfahren zur Abwasserreinigung, Abluftreinigung, Bodenaufbereitung und Abfallbehandlung.

b) (1) Möglichkeiten und Grenzen der Gentechnik; (2) Umwelt und Gesundheit, neuartige Lebensmittel zwischen Hoffnung und Angst; (3) Ethik in der Medizin; (4) nachhaltige landwirtschaftliche Produktion; (5) artgerechte Haltung von Tieren kontra Massentierhaltung; (6) Hunger und Überfluss, die Ernährung teilt die Welt.

Modul: Ingredients (Processing)

a) Funktionelle Inhaltsstoffe

b) Bewertung funktioneller Inhaltsstoffe

Inhalte

a) Funktionelle primäre und sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe;
Wissenschaftliche Wirkungsnachweise;
Bioaktive Substanzen und Stoffklassen: Funktionelle Kohlenhydrate, Proteine und Lipide; Sulfide und nicht-proteinogene Aminosöäuren, Glucosinolate und Isothiocyanate, Biogene Amine und Alkaloide; Folsäure, Isoprenoide Naturstoffe; Phytosterine und -stannole; Phytoöstrogene; Polyphenole und Flavanoide; antioxidativer Schutzmechanismen in biologischen Systemen und Lebensmitteln

b) Vorstellung wichtiger Organisationsstrukturen und Gesetze des Arznei- und Lebensmittelrechts, Erarbeitung von Kriterien zur Zuordnung von Kategorien von Inhaltsstoffen, Durchdringung von Rechtsvorgaben der europäischen Union, Kenntnis über die Vorgaben zur Zulassung von neuartigen Lebensmitteln (Novel Food), zur Zulassung von Zusatzstoffen (Food Additivs), zur Auslobung von Lebensmittel-inhaltsstoffen (Health Claims), Analyse von wissenschaftlichen Studien, Strategien zur Findung neuer relevanter Inhaltsstoffe, analytische Beschreibung von Substanzen und Metaboliten, Sensibilisierung für gesundheitspol. Aspekte

Modul: Bioreaction Engineering and Downstreaming Processing

Inhalte

a) Grundsätzliches, Historie, Reaktortypen, Wachstumskinetiken, Reaktionskinetiken, Arten von Biokatalysatoren, Enzymkinetiken, Immobilisation, Modellbildung, ggf.: Identifikation von Modellparametern, Modelluntersuchung und -optimierung, Sensitivitätsanalyse von Modellparametern, Einfluss der gelöst-Kohlendioxidkonzentration auf Metabolismus, Viabilität und Produktbildung

Übersicht und Auslegung wichtiger thermischen und mechanischen Trennverfahren (Filtrieren, Filtern, Zentrifugalfiltrieren, Zentrifugalsedimentieren; Kristallisieren, Gefrieren, Gefriertrocknen, Extrahieren)

Modul: Planung und Entwicklung (Processing)

a) Prozessplanung

b) Produktentwicklung

Inhalte

a) Produktentwicklung, Physikalisches Produkt Design, Mega Trends, Roll Out, Relaunch, Co- und Cross- Branding, „Me too“ Produkte, Produktlebenszyklus, Nutrition, Scale Up-Kriterien, Projektmanagement, Verkaufspreisermittlung

b) Prozessdesign, Prozessplanung, Verfahrensentwicklung, Bedeutung von Stoffdaten bei der Prozessplanung, Energieeinsparung, Kostenschätzung, Umsetzung in Apparate/Anlage, Kostenvorkalkulation, Investitionskosten, Betriebskosten, Fließbilder, Planungsabschnitte, Planungspyramide

Modul: Planung, Bioprodukte und Prozesse (Bioprocessing)

Inhalte

a) Prozessdesign, Prozessplanung, Verfahrensentwicklung, Energieeinsparung, Kostenschätzung, Kostenvorkalkulation, Investitionskosten, Betriebskosten, Fließbilder, Planungsabschnitte, Planungspyramide, Bedeutung Stoffdaten

b) Die Studierenden sollen für ausgewählte biotechnologische Produkte die eingesetzten Herstellprozesse und Anlagen untersuchen und im Detail verstehen, um auf dieser Basis die verschiedenen Kostenblöcke aufzuklären.

Modul: Logistik (Processing)

a) Prozessleittechnik

b) Betriebsablaufplanung                                                                                    

Inhalte

a) (1) Bestandteile eines Prozessleitsystems (2) Einführung in die Netzwerktechnik (3) Sicherheit in der Informationstechnik im Umfeld der Prozessautomatisierung (4) Einblick in das Thema Steuerungstechnik    (5) Überblick über Feldbussysteme sowie Ein-/Ausgabe-Komponenten (6) Praktische Umsetzung einer Automatisierungsaufgabe

b) (1) Prozessoptimierung: Analyse der bestehenden Prozesse und Erarbeiten von Vorschlägen zur Optimierung (2) Beschaffung / Materialwirtschaft: Ermitteln der Bedarfe für Rohstoffe, Betriebs- und Hilfsstoffe; Festlegen der Anlieferungsformen für Rohstoffe sowie der Zwischenlagerung; (3) Innerbetriebliche Logistik: Transportmittel /-hilfsmittel, Lagermittel / -hilfsmittel; (4) Distributionslogistik: Außerbetriebliche Transportsysteme (5) Lean Management: Anwenden der Methoden des Lean Management in der betrieblichen Praxis (Wertstromdesign, 5S, …) (6) Grundlagen zum Supply Chain Management: ECR Ansätze, SCOR-Modell, Topsim-Planspiel Logistik

Modul: Zellkultur und Bioinformatik (Bioprocessing)

Inhalte

a) Zellbiologische Grundlagen: Aufbau der Zelle, Biomoleküle und ihre Eigenschaften, PBS,  Zell- und Gewebekultur, Zellproliferation und Zelltod, Stoffwechsel, Rahmenbedingungen der Zell- und Gewebekultur: Aufbau eines Zellkulturlabors, räumliche und apparative Ausstattung, Steriltechik;
Methoden der eukaryotischen Zellkulturen: Primärkulturen, Organkulturen, Zelllinien, Hybridomatechnologie, Kryokonservierung und Lagerung von Zellen / Qualitätskontrolle, Generierung von Produktionszelllinien, Kulturmedien und deren Entwicklung, spezielle zellbiologische Methoden in der Zellkultur;
In-vitro Zellassays: Ziele, Einsatzgebiete, Aufbau, Wirkstofftestung, Kosten-Nutzen, Cytotoxizität, immunologische Methoden, genetische Methoden, Enzymassays, physikalische Methoden der Stofftrennung, Mikroskopie, Zentrifugation, 3D Gewebemodelle. 

b) Sequenzen und Sequenzanalyse als Grundlage für die Bioinformatische Arbeit. Grundkenntnisse zum Umgang mit Sequenz- (NCBI, Swiss-Prot) und Strukturdatenbanken sowie Bioinformatischen Werkzeugen (BLAST; BALLView); Grundkenntnisse in Konzepten und Programmen zur vollfaktoriellen Versuchsplanung / zum Design of Experiments (DOI, nach Taguchi) und Einsatz von genetischen Algorithmen zur Optimierung von Prozessen

Modul: Management (beide)

a)    Qualitätsmanagement

b)    Unternehmensmanagement

Inhalte

a) Aufbauend auf den Grundlagen des Qualitätsmanagements Vermittlung diverser Konzepte zum Qualitäts-, Risiko-, Krisen- und Rückrufmanagement sowie des Hygienemanagements ( z.B. IFS, FSSC 22000) und des Food Defense. Vertiefung in spezifischen Methoden und Qualitätstechniken integrierter Qualitätsmanagementsysteme.

Übung: Beispiele zur Anwendung und Einführung diverser Konzepte in einer Musterfirma

b) Managementebenen und deren Zielbereiche, Grundlagen der Entscheidungslehre, operatives Management im Projekt, taktisches Management mittels Kennzahlen, ausgewählte Konzepte des strategischen Managements, Mitarbeiterführung.

Interdisziplinäre Projektarbeit

Inhalte

Bearbeitung aktueller Fragestellungen, Literaturstudium, experimentelle Arbeiten in den Laboratorien der HS OWL und ggf. in der Industrie