Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- ingénierie et technologie biotechnologie environnementale bioremédiation bioréacteur
- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique système d’automatisation et de contrôle
- sciences médicales et de la santé médecine fondamentale pharmacologie et pharmacie produit pharmaceutique antibiotique
- ingénierie et technologie génie électrique, génie électronique, génie de l’information ingénierie électronique capteurs
- ingénierie et technologie biotechnologie industrielle technologies de biotraitement fermentation
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Données non disponibles
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Données non disponibles
Coordinateur
2580 ALENQUER
Portugal
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.