培養液の溶剤抽出に関するシミュレーションと最適化 : 生産物回収工程の全最適化への試み
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概要
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醗酵プロセスにおいては一般に生産物濃度が低いためなんらかの手段で目的生産物を濃縮する必要が有る。培養濾液中の生産物濃度を高める方法としては(i)溶剤抽出法, (ii)イオン交換法, (iii)蒸発濃縮法があるが, ここでは抗生物質醗酵生産に最も広くもちいられている3段溶剤抽出法(ソルベントの種類ならびにpHをかえながら3回にわたって抽出をくりかえす方法)をひとつの例として選び, 年間処理量が与えられた場合に年間のコストを最小とする各段への溶剤添加量を決定する最適化問題の定式化をおこなった。次いでさきに報告した濾過に関する部分最適化のプログラムとのリンケージをおこない醗酵生産物の回収工程において大きな比重を示める濾過・抽出工程における最適化計算をおこなってみた。この場合濾過・抽出の各工程における部分最適化にはmodified complex法による探索, また上部において濾過収率によるcoordination(1変数の格子点探索)をおこなった(東大大型計算機センターHITAC8700/8800)。この結果, 最適化の対象を濾過・抽出と拡大した場合には濾過収率の選定が重要であり目的関数を極小とする値が存在することがあきらかとなった。さらにシステムを拡大し培養から製品の乾燥に至るまでの全工程を対象とした場合には興味ある結果が得られるものと予想される。
- 社団法人日本生物工学会の論文
- 1975-04-25
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