AnaBioPlus: a new package for parameter estimation and simulation of bioprocesses

Abstract

A very important step in the study of bioprocesses is the modeling and simulation of bioreactors. This paper presents the AnaBioPlus software package, which was developed for teaching and research purposes concerning the analysis of bioreactors. The package consists of two programs: OptimusFerm and SimulaFerm. OptimusFerm allows the analysis of experimental batch cultivation data sets in order to estimate parameters of kinetic models by means of a differential evolution method. SimulaFerm performs simulations obtaining values of cell growth, product formation, and limiting substrate consumption for batch, fed-batch and continuous cultivations. Thirty-two kinetic models of cell growth are available in OptimusFerm and SimulaFerm. Two case studies are described in order to illustrate the use of AnaBioPlus. The results show that AnaBioPlus is a very useful tool for the analysis of bioprocesses. Furthermore, it presents a user-friendly graphical interface and is freely available to users, in both English and Portuguese versions.

ANáLISE DA JANELA DE VIALIBILIDADE ECONÔMICA a PARTIR DE SIMULAÇÕES EM DIFERENTES SISTEMAS DA PRODUÇÃO DE ÁCIDO CÍTRICO EM ANABIOPLUS

“…Nota-se, então, que o método de abordagem utilizado foi satisfatório, visto que os parâmetros cinéticos coletados do artigo dos autores Yalcin, Bozdemir e Ozbas (2009) foram simulados com robustez, através do software AnaBioPlus (Oliveira et al, 2017), uma vez que os perfis de consumo de substrato e formação de produto gerados foram similares.…”

“…Para tanto, o método escolhido para analisar tal parâmetro foi o da janela de viabilidade econômica (Tufvesson et al, 2013;Lima-Ramos et al, 2014), o qual faz o uso de métricas de processo para estimar os esforços de desenvolvimento necessários e a contribuição de cada passo para a viabilidade do processo. Com o objetivo de avaliar diferentes políticas de processo para encontrar o melhor caminho para a produção do ácido em estudo foi o usado o software AnaBioPlus (Oliveira et al, 2017) através da extensão SimulaFerm 1.0, este realiza simulações de biorreatores, obtendo curvas para o crescimento da célula, formação de produto e limitando o consumo de substrato.…”