[發明專利]維生素B12發酵過程優化與放大的方法與裝置

無效

• 申請號: 200810042761.8
• 申請日: 2008-09-11
• 公開（公告）號: CN101775424A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 莊英萍;張嗣良;李昆太;劉東洪;儲炬;王永紅;黃明志;杭海峰
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C12P19/42
• 分類號: C12P19/42;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02;C12R1/38
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐迅

1.一種對使用生物反應器裝置的發酵過程進行優化放大的方法，其特征在于，所述方法包括步驟：

(a)測定所述生物反應器裝置的所述發酵過程中的生理代謝參數、生理代謝參數相關特性或其組合；

其中所述生理代謝參數選自：供氧量、溶氧、攝氧率、pH、二氧化碳釋放率、呼吸商、活細胞量或細胞形態、測定的代謝產物或基質消耗、或其組合；

(b)將步驟(a)測定的所述生理代謝參數、生理代謝參數相關特性與預定值的生理代謝參數、生理代謝參數相關特性或其組合進行比較；選出與所述預定值最為接近的生物反應器裝置；確定優化的放大生物反應器裝置；

其中所述生理代謝參數如步驟(a)所述。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物反應器裝置選自維生素B₁₂發酵裝置。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生物反應器裝置是容量為20L--2000m³的發酵罐。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(a)中，該方法通過檢測生物反應器的多個工藝控制參數以獲得所述發酵過程中的生理代謝參數、生理代謝參數相關特性或其組合，

其中所述多個工藝控制參數為攪拌轉速，通氣流量，罐壓，消泡，pH，溶解氧濃度，發酵液真實體積及重量，補料量包括基質、前體、油、酸堿物，尾氣CO₂和O₂。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)中，測定的所述生理代謝參數、生理代謝參數相關特性與預定值的差異不高于10～15％之間。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(b)中所述的預定值是小罐發酵條件下的生理代謝參數、生理代謝參數相關特性或其組合；

其中，所述生物反應器裝置相對于小罐體積的放大倍數不低于20～2000倍之間。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(b)的比較過程中，還包括如下步驟：

(i)將步驟(a)測定的所述生理代謝參數、生理代謝參數相關特性與預定值的生理代謝參數、生理代謝參數相關特性或其組合進行比較；

(ii)調節所述生物反應器裝置的生理代謝特征參數特征、生理代謝參數相關特性或其組合，使得所述生物反應器裝置的生理代謝特征參數特征相對于所述預定值的差異不高于10～15％之間，選定與所述預定值最為接近的生物反應器裝置；

(iii)確定優化的放大生物反應器裝置。

8.一種可進行過程優化和數據放大的自控生物反應器裝置，所述自控生物反應器裝置包括帶有攪拌器(104)的生物反應器罐體(100)，以及對所述生物反應器的工藝控制參數進行檢測及控制的儀器儀表，其特征在于，所述罐體(100)上設置：

-傳感裝置單元(101)，所述傳感裝置單元(101)包括設置在所述罐體(100)上的溶解氧傳感器(3)、活細胞量傳感器(10)；

-與所述傳感裝置單元(101)連接的生理代謝特征參數計算裝置(20)，所述生理代謝特征參數計算裝置(20)將所述傳感裝置單元(101)獲得的工藝控制參數轉化為作為數據放大基礎的生理代謝特征參數。

9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述罐體(100)的體積容量在20L--2000m³之間。

10.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述的傳感單元(101)還包括溫度傳感器(1)，pH傳感器(2)，全罐秤量傳感器(4)，尾氣CO₂接口(5)，尾氣O₂接口(6)，測速傳感器(7)，壓力傳感器(8)，消泡傳感器(9)或其組合。