在模型化基础上对青霉素补料分批发酵过程中经济效益的预测

Modeling-Based Prediction of Economic Performance for Fed-Batch Fermentation Process of Penicillin

DOI：

中文关键词: 反复补料分批发酵,连续发酵,改良机理模型,青霉素,经济效益

英文关键词: repeated fed batch fermentation,continuous fermentation,improved mechanistic modeling,penicillin,economic performance

基金项目:

徐亲民 谷达

河北科技大学生物科学与工程学院，Department of Fermentation 河北石家庄050018，DSM Biologics，Montreal，QC，H4P2T1，Canada

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中文摘要:

在研究发酵动力学、生物过程反应计量学、代谢流分布和代谢流控制的基础上 ,结合专家知识、实验及生产数据 ,对生产规模的青霉素反复补料分批发酵 (即半连续发酵 )的全过程进行了数学模拟 ,建立了一套包含 2 5个过程变量和一系列经济学变量的改良机理模型 .根据这一模型 ,预测了一些工艺参数和经济学参数的改变对发酵过程经济效益的影响 ,发现在保持最大生物质浓度、稀释速率 ,及其它工艺条件不变的情况下 ,中间放料间隔时间、初始发酵液体积以及葡萄糖和电力的价格对经济效益产生较大的影响 .模拟运算结果表明 ,葡萄糖和电力的价格降低 5 % ,全年利润可分别提高 6 .35 %和 3.75 % ;中间放料间隔时间由 2 4h缩短为 12h和 1h(接近于连续发酵 ) ,全年利润可分别提高 7.2 2 %和 14 .11% ;初始发酵液装罐体积分数由 75 %提高到 85 % ,全年发酵利润可提高 5 .4 8% .

英文摘要:

An improved mechanical(semi continuous) model including 25 process variables and a series of cost variables was set up for repeated fed batch penicillin fermentation process in an industrial scale bioreactor. The model is based on research of fermentat

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