基于粒子群优化算法的微生物发酵过程控制

微生物发酵是一类典型的生化反应过程,在各个工业领域的应用都很广泛。针对微生物发酵中的溶解氧浓度、pH和发酵温度彳4用粒子群优化算法的基本原理和算法流程,阐述了基于粒子群优化算法的微生物发酵控制．而后用硬件电路设计实现了微生物发酵过程的控制。实践表明,该控制方法对微生物发酵过程控制性能优良,提高了发酵精度,控制效果显著。     

啤酒发酵过程模糊智能PID控制

啤酒发酵过程是啤酒生产的重要环节之一,而在此过程中,温度变化是主要因素.因此,发酵温度的控制直接影响啤酒质量.啤酒发酵过程具有大惯性、大时滞、非线性等特点,用传统PID控制难以实现及时、准确地跟踪工艺曲线的要求.针对啤酒发酵温度控制过程中的难点引入了一种模糊智能PID控制算法,将模糊控制理论与PID控制相结合,在模糊逻辑整定控制算法(FSW)基础上增加了模糊逻辑调节微分控制及智能积分控制,有效地改善了原有PID控制方法的缺陷.     

古树茶发酵工艺研究

探讨了古树茶在可控的温度、湿度条件下的发酵,通过考察发酵前后咖啡因、茶多糖、果胶等化学成分的变化,探讨可控条件下规范化、标准化的茶叶发酵工艺条件.     

啤酒发酵过程的建模仿真与控制

针对啤酒发酵过程的特点,建立了数学模型,设计了多变量温度控制系统,并提出一种面向工业过程的多变量时滞系统仿真方法。该控制系统已在自行研制的AUTO－2000集散控制系统中实现,并成功用于安徽圣泉啤酒厂的啤酒发酵温度控制,现场运行情况表明,系统可靠性高,适应性强,有效提高了啤酒的质量和产量,取得了每年1千多万元的经济效益。     

生物发酵过程的温度控制模型研究

针对生物发酵过程中温度控制难以建模的问题,基于非线性自回归滑动平均(NARMA)模型,设计了神经网络自回归滑动平均(NN-NARMA)模型.利用径向基神经网络逼近NARMA模型中的映射关系,对神经网络的输出进行了二阶低通滤波,用变异率可调节的遗传算法优化了NARMA模型中的延时参数以及神经网络的输出滤波参数.应用该方法建立了生物发酵过程的温度控制模型,该模型在上温、中温和下温的误差相对于Elman神经网络模型分别减少了38 9%、13 5%和61 3%.该方法具有一定的可操作性,能够较好地解决生物发酵过程中的温度控制建模问题.     

谷氨酸发酵过程最佳操作曲线的确定

从理论和实践上确定了综合考虑谷氨酸发酵过程温度、ＰＨ和通风量的最佳操作曲线，提出运用调优操作研究发酵过程最佳操作曲线的新方法。     

牛粪高温厌氧发酵过程中的流变特性及产气规律

为研究厌氧发酵过程中高浓度发酵原料流变特性的变化,使用HYND-50振动式在线黏度计测量初始总固体质量分数分别为8％和15％时牛粪高温厌氧发酵产沼气过程的流变特性,研究温度和厌氧消化时间对流变特性和产气规律的影响.结果表明:在相同升温范围内,初始总固体质量分数越大,牛粪的活化能越大,流动性越差.在厌氧发酵过程中,牛粪的...     

变温控制工艺在阿维菌素发酵中的应用

本实验针对在阿维菌素发酵过程不同阶段,采用变温控制对发酵效价的影响进行了研究。结果表明,在发酵过程前期(0～72h)温度控制在28.0±0.5℃,中期(73h～168h)提高温度至29.0±0.5℃,发酵后期(168h～240h)温度控制在28.0±0.5℃,得到的发酵液平均效价提高18.7%。     

西南酸菜腌渍风味影响因素研究及发酵工艺优化

西南酸菜腌渍过程中,受盐度、温度、腌制工艺的影响,风味易发生变化。通过控制盐度、采用二次加盐腌渍工艺以及对于气候温度的把握,优化工业化酸菜发酵工艺方法,使腌渍酸菜风味及品质趋于一致。     

新型甜面酱生产工艺研究

研究甜面酱、豆酱各自不同的生产工艺过程,分析它们各自的感官、理化和卫生指标,综合各种数据找出各自最佳的生产工艺及参数,并结合数据开发研究新型黄豆甜面酱的生产工艺方法。结果表明:黄豆面酱原料配比10∶1,浸泡时间60m in,蒸煮时间常压4h,或0.2Mpa30m in,制曲温度37℃,盐水用量为原料的90%,浓度约为12%,温度45℃,前发酵温度42℃,发酵时间前期约40天;后发酵温度38℃,发酵时间约30天。同时进行成曲及半成品配比实验,结果表明黄豆甜面酱采用半成品配比要比成曲配比效果更好。     

糖蜜发酵过程中乙醇脱氢酶对发酵效率的影响

在用糖蜜为原料的酒精发酵生产过程中,通过气象色谱仪测出发酵环境中有大量乙醛的存在,同时酒精浓度也一直偏低.于是通过对发酵温度,pH和去除金属离子等因素做出调整,研究乙醇脱氢酶对发酵结果的影响.结果表明乙醇脱氢酶活性会对发酵效率产生影响.     

基于MATLAB的洁霉素温度控制系统的仿真设计

发酵过程温度控制系统是典型的纯滞后系统,采用常规PID控制存在较明显的超调和较长的调节时间。采用Smith预估控制实现发酵温度过程控制,以洁霉素发酵温度控制系统为例,用MATLAB进行仿真设计,从仿真结果上可以看出,采用Smith预估控制能取得满意的控制效果。     

降低发酵热高峰值的高产谷氨酸发酵工艺研究

在夏季高温气候时,谷氨酸发酵温度容易失控,发酵产率低,针对这一现象,研究了降低发酵热高峰值的高产谷氨酸工艺。通过采用了二次接种异步发酵方法,降低发酵过程中发酵热高峰值,使发酵温度容易控制,并提高了谷氨酸发酵产率,试验中的单罐谷氨酸产量和糖酸转化率比一次接种同步发酵分别提高了22.26%和2.70%。     

温度对诺西肽发酵过程影响的建模与仿真

研究了温度对诺西肽分批发酵过程的影响.温度对菌体生长率的影响用Arrennius方程表示,对产物生成的影响由实验值拟合得到,对溶解氧的影响通过建立与培养基成分关联的溶解氧模型进行研究,在此基础上对诺西肽原有的恒温恒压分批发酵模型进行了改进,并通过100 L发酵罐对改进模型进行了验证.实验结果表明改进模型能很好地符合实验结果.在改进模型基础上进行仿真研究,结果发现:26~32℃范围内,在指数生长期,菌体生长随温度升高而加快,但不同温度下的最终菌体浓度基本不变;在静止期,菌体平均浓度不因温度不同而发生较大变化;产物28℃时生成最多,温度过高或过低均会导致产量降低.     

椪柑果醋复合脱苦技术与深层液态发酵工艺

以新鲜椪柑为原料,采用复合脱苦、酒精发酵、醋酸发酵等工序,研究脱苦型椪柑果醋生产工艺.在超声波辅助活性炭脱苦的基础上,应用β-环糊精对椪柑果汁进一步脱苦,并运用单因素实验与Box-Behnken设计（BBD）,对脱苦后果汁的醋酸发酵工艺条件进行优化.实验结果表明,应用复合脱苦技术后,脱苦率可达74.37%,椪柑果醋醋酸发酵工艺的优化条件为醋酸菌接种量10%(mL),发酵温度33 ℃,摇床转速120 r/min,发酵时间6 d.该条件下,100 mL果醋中总酸实测值为5.52 g,所得椪柑果醋色泽鲜亮,苦涩感少,酸味协调.     

糯米酒发酵工艺优化

以优质糯米为原料对糯米酒发酵工艺参数进行优化,比较了3种酒曲的发酵性能,通过正交试验优化糯米酒生产工艺.结果表明,甜酒曲为最佳发酵酒曲,糯米酒生产的最佳工艺为糯米蒸煮15 min,酒曲量0.5%,发酵时间为48 h,料水比为10∶3（g∶m L）,在30℃下恒温发酵生产的糯米酒口感适宜,香气浓郁.     

热型连铸工艺凝固过程的数值模拟

采用直接差分的方法对热型连铸工艺凝固过程的稳定温度场进行了模拟,绘制了热型连铸工艺凝固过程的温度曲线,分析了铸型出口温度、冷却条件、连铸速度和型内金属液温度对凝固温度曲线的影响．铸型出口温度、冷却条件、连铸速度依次为影响液固界面的主要因素,型内金属液温度对液固界面的影响很小．     

通榆河浮藻制沼气试验研究

采用自制的1 000 mL厌氧发酵罐研究了经脱水的通榆河浮藻在室温下发酵50 d过程中产沼气量及其发酵物相关特性.结果表明,接种物与浮藻体积比为1 ∶ 2,TS产沼气潜力为365.44 mL/g,VS的产沼气潜力为372.13 mL/g,沼气中甲烷平均含量为61.84%,产气情况最佳.试验可以证明,通榆河浮藻可以用来发酵制取沼气.     

发酵消沫剂——液态猪油的研究

对新型发酵消沫剂——液态猪油的分离进行了研究分析．采用乳法化和自然结晶法相结合的优化工艺，从熔点较高的新鲜猪油中分离出一定碘值、常温下呈液态的油脂，作为抗生素发酵消沫剂，替代食用豆油，并用于利福霉素的发酵试验．结果表明，利福霉素效价比原工艺提高１５％以上     

沼气厌氧消化过程影响因素研究进展

沼气厌氧消化过程涉及复杂微生物群落在厌氧环境下的协同作用,此过程中的因素变化会导致菌群结构发生改变,进而影响发酵系统的稳定性和效率。本文对影响厌氧发酵过程稳定和效率的因素进行了探讨,包括发酵温度、pH值、碳氮比、有机负荷、停留时间及营养元素等。认为厌氧发酵过程采用混合原料可以弥补单一原料发酵过程的养分不足和特定成分积累对发酵过程稳定性的影响;在发酵温度的选择上,要充分考虑能源输入/输出比,才能保证过程的经济性。