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Entwicklung und Validierung einer Probennahme zur Messung flüchtiger organischer Verbindungen
(2019)
Das vorgestellte Projekt dient als Proof-of-Concept für ein System zur schnellen mikrobiellen Detektion, bei dem der Gasraum über flüssigen Proben analysiert wird. Das technische Design eines Prototyps eines Musters soll in einer Machbarkeitsstudie geprüft werden. Die Untersuchung zu diesem Thema wird in Zusammenarbeit mit Airbus, Universidade Nova de Lisboa und NMT tecnologica durchgeführt. Merck ist als Entwicklungspartner für einen potenziellen pharmazeutischen Einsatz beteiligt. Daher ist das Projekt in die Task Force E-Nose integriert, die Überwachungssysteme für die Kontrolle der Umgebungsluft und die Abschätzung der mikrobiellen Belastung an Bord der ISS sowie die Atemgasanalyse von Astronauten entwickelt. Ziel dieser Entwicklung ist es, eine eigene Arbeitsgruppe zu bilden, deren Schwerpunkt auf terrestrischen Anwendungen der Weltraumtechnologie liegt. Die Entwicklung eines Prototyps eines Multi-Gefäß-Probenahmesystems, um flüssige Nährmedien in sterile oder mikrobiologisch verschmutzte Gruppen einzuordnen.
Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit ist es, die Hypothese zu überprüfen, dass ein mikrobieller Metabolismus einen signifikanten Einfluss auf die Zusammensetzung von flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) im Luftraum flüssiger Nährmedien haben wird. Die Beobachtung der Gasphase stellt daher eine Möglichkeit für den Echtzeitnachweis von Mikroorganismen in vitro dar. Die Mindestzeit für eine potenziell automatisierte Erkennung eines definierten Bakterienwachstums ist mit einem elektronischen Spurengasmessverfahren in Kombination mit Datenanalyse zu bestimmen. Basierend auf einer eingehenden Untersuchung des theoretischen Hintergrunds des Mikrobenwachstums und der Probenahme von VOCs wird ein automatisiertes Probenahmesystem entwickelt, um die VOC-Zusammensetzung im Kopfbereich von Nährmedien ständig zu überwachen. Um die zuvor erwähnte Hypothese und das Design der Apparatur zu überprüfen, wird eine Laborstudie durchgeführt.Aus Gründen der Praktikabilität dieser These werden die nachfolgenden Beschränkungen festgelegt. VOC-Muster im Luftraum von Nährmedien sind das Ergebnis des Gleichgewichts der gasförmigen und flüssigen Phase. Die Mischung aus breitbandigen Nährmedien und Mikroorganismen bildet ein komplexes Stoffwechselsystem mit sich ändernden Bedingungen über die Lebensdauer einer Belastung. Der theoretische Hintergrund biochemischer Prozesse wird nur in der notwendigen Tiefe dargestellt, um die Kausalität von Wachstum und Stoffwechsel von Mikroorganismen zu verstehen. Um eine umfassendere Beschreibung der Prozesse zu erhalten, wird der Leser gebeten, sich mit akademischer Literatur der relevanten Bereiche zu befassen. Die Erfassung mikrobieller Belastungen über VOC-Emissionen wird als wachstumsbasierte Methode klassifiziert und kann daher erst nach einer bestimmten Wachstumszeit Me-Tabolismus-Produkte erkennen. Eine Erkennung von toten Zellen ist nicht möglich. Die Nachweisgrenze für lebende Zellen soll untersucht werden. Die Auswahl der getesteten Mikroorganismen für die Prüfung der pharmazeutischen Sterilität wird von der WHO in The International Pharmacopoe-ia festgelegt. Die kurze Vorlaufzeit in diesem frühen Entwicklungsstadium führt zu einer Abweichung der Stämme von den jeweiligen Standardmikroorganismen. Dies wirkt sich jedoch nicht auf die allgemeine Fähigkeit aus, die technische Wettbewerbsfähigkeit eines auf VOC-Emissionen basierenden Systems zu bewerten.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Absicherung von Fehlern innerhalb der manuellen Serienmontage von vorgesteuerten Wegeventilen bei der Bosch Rexroth AG am Standort Lohr am Main. In Anlehnung an die Methoden der Produktentwicklung wird durch Produkt-, Prozess- und Fehleranalysen die Ausgangssituation innerhalb der Planungsphase ermittelt. An-schließend wird mit Hilfe einer Anforderungsliste der Sollzustand definiert. Darauf folgt eine Konzept-, Entwurf- sowie Ausarbeitungsphase. Mittels einer Nutzwertanalyse werden die Lösungskonzepte für die Absicherung von Montagefehlern bewertet und in einer Rangfolge abgebildet. Abschließend wird die aussichtsreichste Lösung in einem Demonstrator umgesetzt. Die so entwickelte Absicherungsmaßnahme stellt hinsichtlich des Industrie 4.0.-Grundgedankens eine vernetzbare Lösungsmöglichkeit mit einem breiten Anwen-dungsspektrum dar und kann in abgewandelter Form auch an anderen Stellen, z. B. Handarbeitsplätzen, Anwendung finden.
Die Arbeit gibt Aufschluss über den Konsum von Milchprodukten in China. Hierfür wird zuerst das moderne und traditionelle Verständnis von Milch als Konsumgut erklärt. Als nächstes stellen demographische Aspekte, Änderungen im Lebensstil oder unternehmensbezogene Marketing- und Distributionsbemühungen die Gründe des Aufschwungs für den Milchkonsum dar. Da Lebensmittelskandale ebenfalls starke Auswirkungen auf das Verbraucherverhalten hatten, werden später ausgehend von der Kontaminierung des Sanlu-Milchpulvers 2008 aktuelle Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit und Transformationen in Industrie und Handel näher beschrieben. Anschliessendd zeigen aktuelle Grafiken die tatsächlichen Verbrauchsentwicklungen der letzten Jahre. Eine Prognose für den Konsum und die Chancen nationaler Unternehmen dienen schließlich als Ausblick in die Zukunft.