Objetivo
The main goal of this project is the development of new monitoring techniques and advanced control methodologies to be applied on industrial fermentation processes. The case in study in the project will be the penicillin fed-batch fermentation.
A sampling device, developed previously by SGI, was, after several experiments at the premises of the partners, improved to take samples from penicillin fermented broths continuously. However, despite the improvement of this device, due to several problems it had to be sometimes replaced by the ABC probe (ABC Biotechnologie/Bioverfahrenstechnik Gmbh, Germany). The samples from the sampling device or ABC probe could be analysed by two enzyme thermistors, developed by ULUND, for glucose and penicillin in the broth.
A model was developed by UCL for the optimal control of penicillin based on adaptive control strategies which could include also software sensors for estimation of non-measurable fermentation variables. SGI developed the BIOAC control system which incorporated the software developed by UCL describing the penicillin fermentation model. The LT-control software of the Enzyme Thermistor (ET) (glucose and Penicillin) was connected to the MRU (Universal Regulation Module) penicillin and glucose modules allowing the BIOAC visualization and the ETs calibration. BIOAC uses these values for the control of the glucose feeding to the fermenter according to the software developed by UCL.
With the implementation of these hardware and software elements in to the bioreactors it was possible to control automatically the fermentation. The pilot validation of the complete system was done at CIPAN S.A. premises by running one fermentation with the control algorithm and another by the nominal (manual) control used at CIPAN, S.A. using an industrial strain of Penicillium chrysogenum.
It was demonstrated that the fermentation run with the control algorithm was superior in performance to the run with the nominal control of CIPAN, S.A. The figures below show the gain in productivity of the controlled fermentation in relation to the reference fermentation. The final titre of the controlled run was 31.2 g/l against 27.0 g/l of the reference run giving a percentage of improvement of 16%. The productivity (g PEN G/h) was 41.4 in the controlled run against 31.9 in the reference run giving a percentage of improvement of 30%. Finally, the product yield (g PEN G/g glucose) was 0.15 in the controlled run against 0.13 in the reference run giving a percentage of improvement of 15%.
Specific tasks on this project are :
-Extension of the enzyme thermistor system previously developed for measurement of penicillin and glucose for monitoring of the penicillin fermentation
-to design a "software sensor", an algorithm used as an adaptive observer, based on a penicillin fermentation model and to test it as a mathematical tool for on-line estimates of non measured parameters and non-measured state variables of penicillin fermentation
-to design and implement model-based adaptive optimal controllers in order to maximise the yield of the penicillin fermentation
-to integrate these achievements on an "on-line" sampling and data acquisition system and run pilot experiments for validation of developed technology.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ingeniería y tecnología biotecnología ambiental biorremediación biorreactor
- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica sistemas de automatización y control
- ciencias médicas y de la salud medicina básica farmacología y farmacia medicamento antibióticos
- ingeniería y tecnología ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, ingeniería de la información ingeniería electrónica sensores
- ingeniería y tecnología biotecnología industrial tecnología de bioprocesos fermentación
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Datos no disponibles
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Datos no disponibles
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Datos no disponibles
Coordinador
2580 ALENQUER
Portugal
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.