搅拌通风式冷却的固态发酵反应器设计

该设计主要说明了一种新型的固态发酵反应器,有效地控制反应器内的温度、湿度、通风量及适宜的PH值等,属于微生物固态发酵设备技术。反应器主要是通过冷却液在箱体上流动,通过薄壁吸收发酵箱内的热量;同时搅拌器的不断搅拌和内部通风让固态物混合均匀、散热均匀;通过空气来控制发酵箱内部的湿度等参数。传动部分通过行星减速器到联轴器,其中搅拌轴与传动轴通过花键链接,让搅拌器运行得更加平稳。     

农业废弃物厌氧干发酵技术研究进展

中国是农业大国,农业废弃物产生量逐年增加,但资源化利用率较低。厌氧干发酵技术主要用于处理总固形物质含量在20%～40%(质量分数)之间的固态有机物,是农业废弃物资源化利用的有效途径,具有用水量少、容积产气率高等优点。由于较高的含固率,厌氧干发酵技术还存在反应器启动慢、物料搅拌困难、传热传质差等问题。厌氧干发酵装置的创新与工艺参数的优化直接关系到该技术的进一步推广与应用。通过比较典型的序批式和连续式厌氧干发酵反应器的运行特点,分析主要工艺参数对厌氧干发酵运行过程的影响,综述了近年来国内外厌氧干发酵技术的研究和应用现状,提出了当前厌氧干发酵技术存在的不足,并在技术装备和工艺研究方面对该技术未来的发展趋势进行了展望:开发厌氧干发酵装置中关键环节的设计方法;开展沼渣流变特性、微生物动态变化等深层次机理方面的研究。     

固态培养（发酵）装置的类型、应用及问题

收集了十余种目前应用于国内外多行业的固态培养(发酵)装置，对其中某些装置的利用方法、原理或产品生产进行了粗略的介绍，与深层发酵作比较，对固态发酵技术的优缺点进行了阐述，剖析了制约固态发酵技术规模化生产的因素，指出了完善固态发酵技术需要进一步探索的问题。     

气升式发酵罐生产核酸酶P1发酵过程的动力学

利用15L外循环气升式反应器，初步研究了桔青霉分批式液体深层发酵生产核酸酶P1的发酵动力学过程。Logistic模型可以较好地反映菌体的生长动力学规律，Luedeking-Piret则比较好地描述了发酵过程中的核酸酶P1的活力与菌体生长的关系，并利用此模型可以判断桔青霉发酵生产核酸酶P1的过程中，核酸酶P1的产出与菌体的生长是属于部分耦联的，其发酵过程属于部分耦联型发酵。     

发酵过程多水平问题及其生物反应器装置技术研究

回顾了发酵过程优化与放大所依据的基本思想和方法,认为采用以动力学为基础的最佳工艺控制点为依据的静态操作方法,实质上只是化学工程宏观动力学概念在发酵工程上的延伸,往往忽视细胞代谢流的存在。以细胞代谢流的分析与控制为核心的生物反应工程学的观点,通过实验研究,提出了基于参数相关的发酵过程多水平问题研究的优化技术和发酵过程多参数调整的放大技术。随着过程传感技术和计算机技术的发展,设计了一种定型为FUS50L（A）的新概念生物反应器。这种新型生物反应器是以物料流检测为手段,过程优化与放大为目标,成功地应用在青霉素、红霉素、金霉素、肌苷、鸟苷发酵和Pichia酵母表达系统的基因工程人血清白蛋白（rhSA）、疟疾疫苗等高密度高表达培养,大幅度提高发酵水平,并直接放大到几百升,甚至100 m3以上生产规模发酵罐。     

固态发酵自动生产线的设计与研制

以农副产品、食品工业的下脚料和糟渣为原料，用固态发酵法生产饲料酵母，可明显改善饲料品质，提高营养价值．近年来，固态发酵饲料酵母生产发展迅速．固态发酵工艺设备简单，投资少、见效快、产品成本低．本文提出了一种自动化程度较高的固态发酵生产的工艺，着重介绍了混配工序．调质灭菌工序、冷却工序、固态发酵工序、干燥及粉碎工序．     

使用新型反应器进行食醋生产

介绍了用玉米面做原料,通过糖化、液化、发酵成酒醪,进一步在新型雾化通气反应器内液体发酵生产食醋的方法。对发酵中不同时期的产酸速率进行了测定。本方法在产酸速率和酒精转酸率等方面明显优于普通液体深层发酵。     

基于BP-Adaboost的近红外光谱检测固态发酵过程pH值

为了实现固态发酵过程参数pH值的快速检测,提出基于近红外光谱技术的固态发酵过程参数pH值检测新方法.首先获取140个固态发酵过程产物样本在10 000 ～4 000 cm-1范围内的近红外光谱;然后利用酸度计测得近红外光谱预测模型的参考测量值;最后运用Adaboost(AdaptiveBoosting)算法来构建由10个弱预测器(BP神经网络)组成的BP-Adaboost强预测模型.试验结果显示:该模型的预测均方根误差(RMSEP)和预测集相关系数(R)分别为0.072 6和0.981 1;与BP模型结果相比,该模型具有较好的预测精度.     

白酒生产中固液复合发酵模式研究

通过对固态发酵和液态发酵生产白酒在工艺、酒质、出酒率各方面的研究,得到了一种固液结合的复合发酵模式。试验表明，酒质基本不变下，复合工艺出酒率较传统工艺平均提高了3.0%。     

黑曲霉固体培养在滇橄榄果渣中生产水解酶及其应用

本工作的主要目标是利用滇橄榄果机械榨汁后果渣（约50％）作为水解酶类产生茵黑曲霉（Aspergillus niger）生长培养的主要营养原料物，经固态发酵产生单宁酶、果胶酶及蛋白酶的可能性。固态发酵实验研究重点考察了上述3种酶的活性形成的时间过程，培养基选择及其优化参数试验。结果发现在3种酶的产生和培养基还原糖浓度间存在一种相关趋势，即在发酵的初始阶段，当有足量糖供给，测到了最高的酶促活性水平；与此相反，当还原糖几乎被耗尽时，3种酶的产生被完全抑制。固态发酵中单宁酶、果胶酶和蛋白酶活性在培养36h后达到最大值。结果表明，应用固态发酵生产3种酶具有一定优势；大米加滇橄榄果渣的培养基组成是合适有效的选择。该酶曲产品适用于处理滇橄榄果汁澄清，果酒的“去沉淀”。     

白酒固态发酵的温度感知装置设计

为实现白酒传统固态发酵过程的温度智能检测,设计了基于无线传感器网络的温度感知装置。该装置以数字式温度传感器为感知元件,采用无线传输技术、嵌入式技术、低功耗技术实现白酒窖池发酵温度的智能感知。详细介绍了装置的总体设计、硬件设计、软件设计。实验结果表明该装置具有较强的灵活性和鲁棒性,适用于白酒窖池固态发酵温度的智能感知。     

固态培养对产紫杉醇真菌小孢拟盘多毛孢次级代谢物生成影响

激活真菌基因组中沉默基因簇,可令其产生新的次生代谢产物,改变培养条件是有效的激活方法.本文研究了固态培养方法对一株产抗癌药物紫杉醇(Taxol)真菌——小孢拟盘多毛孢(Pestalotiopsis microspora)次级代谢产物生成的影响.实验发现固体发酵能够产生2种液体发酵中没有的产物,对其中一种产物进行了高效液相色谱(HPLC)分离纯化和定量分析.该物质的最高产量达到每克培养基质0.354mg,在HPLC谱上的保留时间和紫杉醇接近,值得进一步研究其结构和生物学活性.近年来,固体发酵技术以其独特性和环保优势,再次受到重视.本实验显示固态培养能够诱导该真菌产生2种稳定的次生代谢物,比单纯液体发酵更有优势.本研究还优化了固体发酵基质、发酵时间等条件,为进一步后续研究提供参考.     

用于生物反应器多尺度问题研究的数据采集系统

本文针对生物反应器中活体细胞大规模培养过程中多尺度问题，重点讨论了有关数据采集系统的研制，其中包括参数与传感器系统配置与要求，计算机软硬件配置与设计，以及过程数据远程通讯技术等。并根据以上原理设计制造了专门用于生物反应器中多尺度问题研究的实验室FUS—50L(A)新概念发酵罐，并研制了中试与生产规模数据采集系统。本装置用于不同发酵产品的过程优化时，发现了一些过去以单尺度观点研究时容易忽略的问题，改进后的系统使发酵水平大幅度提高。     

膜型生物反应器酒精发酵与分离耦合过程的动力学模型

提出了利用无机硅沸石膜组成的膜型生物反应器进行发酵和分离过程中乙醇连续发酵与渗透气化分离的耦合模式,并根据发酵和膜分离过程初步提出反应动力学模型。     

不同香菇品种液体发酵菌丝体的营养成分分析

本文对几种香菇液体发酵的菌丝体进行生物量、蛋白质、氨基酸和无机元素等成分分析比较，并对液体发酵代替固体发酵在生产实践中的开发前景和应用价值作了初步探索。     

生化过程的神经网络组合模型

用神经网络描述未知的反应动力学参数，结合反应器物料平衡方程，提出了生化过程的神经网络组合模型。并提出了特别适合微生物发酵过程的Ｍｏｎｏｄ饱和型和基质抑制型的神经元传递函数。在Ｈｅｂｂ学习的基础上，引入教师指导信号，提出了神经网络误差一次反向传播的快速学习算法。将此组合模型用于某流加发酵过程状态变量和动力学参数的在线估计，仿真研究获得了满意的结果。组合模型具有训练速度快、预测精度高等优点，为动力学结     

苏云金芽孢杆菌在固态和液态基质中的生长差别研究

在同等条件下,采用同一培养基的固态和液态两种环境,对苏云金芽孢杆菌中国标准品(BtCS3ab-1991)的发酵质量进行了比较研究.结果表明:固态发酵培养的Bt芽孢平均长度0.028mm,液态发酵平均为0.017mm,含菌量在28h分别为0.88×1010个/l和0.54×1010个/l.发酵过程中菌体浓度在生长曲线上表现为固态发酵高于液态,缩短发酵时间2h,且接种量对固态发酵的影响也较小.而在虫害研究方面,取食含固态药液菜叶的小菜蛾羽化率较液体降低10%,死亡率差异显著.     

压力脉动固态发酵微生物蛋白质及机理的初步研究

研究了固态发酵微生物蛋白质的提取、纯化条件以及压力脉动对固态发酵微生物蛋白质的影响，并初步探讨了压力脉动固态发酵的作用机理。结果表明在发酵后的酶曲中，加入Tris-HCl提取液，可得胞内蛋白质，FPA酶活与CMCase酶活回收率分别为83.6%与67%,纯化效果较好。从压力脉动外界周期刺激固态发酵干酶曲中提取的胞内蛋白质与从未加周期刺激的微生物中提取的相比，胞外蛋白质的质量、FPA酶活和CMCase酶活分别提高了17.75%、60.08%和21.17%。压力脉动固态发酵5d的微生物胞外蛋白质的酶活,与静态固态发酵6d的相当，发酵周期缩短。压力脉动外界周期刺激使蛋白质组分有所变化，减少了相对分子质量约为80400的组分，但增加了相对分子质量约为28520的组分。     

高温大曲中筛选产纤维素酶的耐高温芽孢杆菌

从高温大曲中筛选出产纤维素酶的芽孢杆菌1株,进行形态特征、生化鉴定和16S rDNA序列分子鉴定,该菌株鉴定为Bacillus cereusFrankland.对该菌株进行产酶摇瓶液体发酵,测定其内切纤维素酶活力和外切纤维素酶活力分别为260.32,87.22u.mL-1,对该菌株进行产酶固态发酵,测定其内切纤维素酶活力和外切纤维素酶活力分别为556.64,121.47u.mL-1.酶的稳定性实验显示该菌株产纤维素酶在60℃以下和在pH4～8范围内具有良好的热稳定性和pH稳定性,利用响应面法优化固态发酵产酶培养基,优化后测定纤维素酶活提高至1 643.27u.mL-1.     

低度青稞酒工业生产方法研究

用中试规模，对糖化液法、固态法、半固态法和先固态后半固态法等４种不同发酵方法进行了比较，结果以先固态后半固态的发酵方法效果最佳。