Glutamic acid fermentation was performed in the batch jar fermentor using the strain, $\underline{Brevibacterium}$ $\underline{flavum}$ ATCC 14067 (Ajinomoto No.2247). In this thesis, fermentation kinetics has been studied for the ultimate purpose of optimization and automatic process control of the glutamic acid fermentation system. Initially, a set of most important variables involved in the process were selected. The physical factors, such as temperature, PH, agitation and aeration were kept constant and such factors as the main substrate(glucose) concentration, product(glutamic acid) accumulation and cell concentration were selected as the key process variables. Using these variables, mathematical model that describes the glutamic acid process adequately has been developed. The kinetic parameters of the mathematical model were determined from the batch experimental data. The MIMIC language has been used to test the kinetic model and to simulate the model using the computer NOVA 840 at KAIS. Simulated results showed good agreements with the batch data obtained during the active growth phase. It is expected that the mathematical model derived and tested in this study will be of some value to further studies on optimization and process control of glutamic acid fermentation process.
글루타민산을 생산하기 위하여 균주 $\underline{Brevibacterium}$ ${\underline{flavum}$ ATCC 14067 (Ajinomoto No. 2247) 을 써서 회분식발효 (batch fermentation) 을 행하고, 이 발효시스템을 분석하여 궁극적으로는 공정최적화 (process optimization) 나 자동제어(Automatic control) 에 이용될 수 있는 속도론적연구 (Kinetic study) 를 시도해 보았다. 속도론적 연구를하는데는 우선 중요한 프로세스 변수 (process variables) 를 택하고, 이 변수에 대하여 수학적 모델(Mathematical model) 을 세워 보았다. 수학적 모델에 대한 속도론적 파라메터(Kinetic parameter) 는 회분식 발효에서 관찰한 실험치로부터, 여러가지 수학적인 조작을 하여 결정했다. 결정하는 과정에 있어서 세가지 회분식 발효의 경우 모두 같은 경향을 나타냈으며, 이것은 수학적 모델이 이같은 형식을 따른다고 판단할 수 있게해준다. 또 연속발효(continuous fermentation) 실험에서 측정한 값으로도 이 속도론적 모델에 대하여 컴퓨터로 모의 실험 (simulation) 을 해 보았다. 시뮤레이션 언어로서는 연립미분 방정식을 쉽게 풀수있는 MIMIC LNAGUAGE 를 사용하여 한국과학원에 있는 NOVA 840 컴퓨터에서 처리해 보았다. 그 결과는 예측했던 대로 미생물들이 활발하게 자라고 있는 구간에서 잘 들어 맞았다. 그러므로 이 속도론적 모델은 글루타민산 발효에 관한 동적인 특성 (dynamic character) 를 설명해 줄 수있는 모델이며, 이것은 공정최적화나 자동제어에 이용될 수 있다.
