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Abstract

The effect of the dynamics of the mixing process in mechanically stirred bioreactors upon their performance has been investigated by using a circulation-model for flow of fluid and a two-environment-model to account for the extent of micromixing in the vessel. With the help of an empirical kinetic model to depict the oxidative and the fermentative growth of bakers' yeast, experimentally observed effects of initial sugar concentrations upon critical dilution rates in continuous cultures of this system could be explained. Effect of different scales of operation upon productivities of fed-batch cultures of bakers' yeast could also be satisfactorily predicted. A discrete simulation procedure was found to be a convenient tool in coupling the two-environment circulation-model of mixing with kinetics of microbial reactions.

On a étudié l'effet de la dynamique du processus de mélange, dans les bioréacteurs agités mécaniquement, sur leurs performances; on a employé à cette fin un modèle de circulation pour l'écoulement du fluide et un modèle comportant deux milieux pour représenter le degré de micromélange dans le récipient. On a pu expliquer, grǎce à l'emploi d'un modèle cinétique empirique de la croissance de la levure de boulangerie par oxydation et fermentation, les effets observés de la concentration initiale du sucre sur les vitesses de dilution critiques dans les cultures continues du système en question. On a pu aussi prévoir d'une manière satisfaisante l'effet de l'opération à différentes échelles, sur les productivités des cultures de levure de boulangerie alimentées de manière discontinue. On a trouvé qu'une procédure de simulation discrète constituait un moyen approprié pour associer le modèle de mélange impliquant deux milieux, à la cinétique des réactions microbiennes.