Cuvée alimentée: étude de cas A. Garnier A2010
Cuvée alimentée (Fed-batch) Alimentation seulement Régime transitoire À t = 0, V= V0, X= X0, S= S0 F sera contrôlé de manière à maintenir S constant, S=S0=Sc On suppose que m ne dépend que de S Si S est constant, m le sera aussi, m= mc On néglige la maintenance et la mortalité et l’on suppose que le coefficient de rendement Yx/s est constant F(t), Sin V, X, S
Fed-batch, solution Bilan sur le volume Bilan sur les cellules Bilan sur le substrat
Considération de l’énergie de maintenance pour la programmation de l’alimentation Bilan sur le substrat
Effet du transfert de masse - Le bilan de transfert de masse, sous l’hypothèse que qO2 est constant: - Le même bilan , mais en supposant que qO2 est proportionnel à µ:
Effet du transfert de masse (2) - Le même bilan, en cuvée alimentée: - Combiné au bilan sur le substrat:
Effet du transfert de masse (3) VCRIT est atteint lorsque le transfert de masse maximal est atteint Avec XMAX, t peut être calculé, puis Vcrit. Important: spécifier clairement les hypothèses nécessaires à cette approche!
Effet du transfert de masse (4) - Calcul de X:
Modèle complet S P A C + 2 ATP + 20 ATP O Éléments à considérer: Effet de la concentration en O2 sur la cinétique Possibilité d’emprunter la voie oxydative ou la voie fermentative Effet inhibiteur de l’éthanol Effet du transfert de masse Effet de maintenance S P A C + 2 ATP + 20 ATP O Où: S: substrat P: pyruvate C: CO2 A: acides et alcools O: O2
Modèle complet (2) Simplification: S A C + 2 ATP + 22 ATP O
Modèle complet (3) Bilans en cuvée alimentée: Dépendamment des relations cinétiques, on peut choisir une concentration de substrat qui maximisera µ ou réduira la production d’acide
Modèle complet (4) Exemple: Voir feuille Excel (cliquez ici)