期刊文献+

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 被引量:2

Modeling-Based Prediction of Economic Performance for Fed-Batch Fermentation Process of Penicillin
下载PDF
导出
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% . 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 fermentation kinetics and bioprocess stoichiometry, and on analysis of metabolic flux distribution and control, and also combined with expert knowledge and vast amount of experimental and industrial data. With this model, the influence of some process variables and cost variables on economic performance of the fermentation process can be predicted. It was discovered that, the price of glucose and electric power, the initial volume of the broth, and the interval of withdrawing the broth in fermentation process had a great effect upon economic performance , while the maximum biomass concentration, the maximum operation volume, the dilution rate, and other fermentation conditions were kept at same levels. The simulation results show that, the price of glucose and electric power drops 5%, the profit of penicillin fermentation per year would increase 6.36% and 3.75%, respectively; if the initial volume of the broth is increased to 85% of maximum operation volume from 75%, the profit per year would increase 5.48%; and when the interval of withdrawing the broth is shortened from 24 h to 12 h and 1 h(which is almost a continuous fermentation ), the profit per year would increase 7.22% and 14.11%, respectively.
作者 徐亲民 谷达
出处 《无锡轻工大学学报(食品与生物技术)》 CSCD 北大核心 2003年第1期37-42,共6页 Journal of Wuxi University of Light Industry
关键词 青霉素 补料分批发酵 经济效益 预测 改良机理模型 生产 repeated fed batch fermentation continuous fermentation improved mechanistic modeling penicillin economic performance
  • 相关文献

参考文献7

  • 1徐亲民.发酵过程不可测变量的计算及优化控制[A]..国家医药管理局医药生产过程自动控制技术推广交流会[C].宜昌,1994..
  • 2徐亲民 温同礼 米贯东 等.青霉素发酵过程经济学模型的建立与发酵周期的优化[A]..全国生物化工反应工艺及工程学术讨论会[C].,1991..
  • 3徐亲民 陆旋 谷达.青霉素反复补料分批发酵过程的模型化与智能优化控制[A].朱学锋.过程控制科学技术与应用(第十三届中国过程控制年会论文集)[C].广州:华南理工大学出版社,2002.128-132.
  • 4徐亲民.补料分批发酵产物生成动力学的数学模拟[A]..中国生物工程学会成立大会暨第一届学术研讨会[C].北京,1993..
  • 5米贯东,赵勇军,赵国斌,许春喜,徐亲民.链霉素发酵周期与经济效益的关系[J].中国医药工业杂志,1992,23(8):347-349. 被引量:1
  • 6徐新民.补料分批发酵过程的模拟与优化[J].无锡轻工大学学报:食品与生物技术,1996,15(2):87-95.
  • 7徐亲民 谷达 马民强 等.由排气二氧化碳分析估计青霉素发酵过程的生物质浓度[J].无锡轻工大学学报:食品与生物技术,1996,15:80-86.

共引文献1

同被引文献19

引证文献2

二级引证文献2

相关作者

内容加载中请稍等...

相关机构

内容加载中请稍等...

相关主题

内容加载中请稍等...

浏览历史

内容加载中请稍等...
;
使用帮助 返回顶部