Einsatz eines Online‐Methanol‐Messsystems zur Regelung von Zulaufsatzkultur‐Fermentationen

• Published in: Chemie ingenieur technik Vol. 92; no. 6; pp. 720 - 728
• Main Authors: Schumbera, Eric, Schmüser, Malte, Hinderer, Daniel, Schlegel, Konstantin, Kampeis, Percy
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.06.2020
• Subjects: Bioprocess engineering; Bioverfahrenstechnik; Fed‐batch fermentations; Methanol analytics; Methanol‐Analytik; Methylotrophe Organismen; Methylotrophic organisms; Pichia pastoris; Process analytics; Prozessanalytik; Zulaufsatzkultur‐Fermentationen
• ISSN: 0009-286X; 1522-2640
• DOI: 10.1002/cite.201900156

Zur Optimierung von Zulaufsatzkultur‐Fermentationen von methylotrophen Organismen wird eine Online‐Messmethode vorgestellt, mit der die Methanol‐Konzentration im Medium während einer Fermentation durch ein Spülgaspervaporations‐Prinzip bestimmt werden kann. Im Gegensatz zu anderen Analysemethoden bietet die Messmethode die Möglichkeit, die Substratkonzentration bei Prozessen mit Methanol als zentralem Substrat über eine Regelung auf einem definierten Wert zu halten. Es werden Schwierigkeiten, aber auch deren Überwindung bei der Adaption der Messmethode auf Fermentationsprozesse dargestellt. For the optimization of fed‐batch fermentations of methylotrophic organisms an online measuring method is presented, with which the methanol concentration in the medium during a fermentation can be determined by a purge gas pervaporation principle. In contrast to other analytical methods, this measuring method offers the possibility of maintaining the substrate concentration at a controlled value in processes with methanol as the central substrate. Difficulties, but also their overcoming in the adaptation of the measuring method to fermentation processes are described. Vorgestellt wird die Implementierung einer Online‐Messmethode für Methanol in Fed‐batch‐Fermentationen mit methylotrophen Organismen. Es konnte gezeigt werden, dass mit einer optimierten 6‐Punkt‐Kalibrierung mit folgender 1‐Punkt‐Nachkalibrierung eine PID‐Regelung der Fermentationen möglich ist.