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.     

发酵过程中氧平衡的参数相关性分析

研究了在发酵过程中不同程度地改变搅拌转速及温度对氧吸收率（ＯＵＲ）、二氧化碳释放率（ＣＥＲ）、溶解氧（ＤＯ）等在线参数的影响，通过对ＯＵＲ（ＣＥＲ）与ＤＯ的相关性分析，可了解在发酵过程中影响氧平衡的限制性因素。当ＤＯ与ＯＵＲ的趋势具有相反性，表明限制因素为细胞水平的菌体代谢问题，若ＤＯ与ＯＵＲ的趋势具有同一性，限制笥因素为工程水平的氧传递因素，表明溶氧处于临界氧以下。     

溶解氧控制与发酵过程摄氧率及鸟苷积累的关系

采用华东理工大学国家化工程技术研究中心（上海）生产的全自动多参数FUS－50L（A）生物反应器，在不同的控制方式下，研究了溶解氧水平对菌体代谢活力及鸟苷发酵水平的影响。结果表明：发酵过程中，用调节转速的方式控制发酵液中溶氧水平的效果比用空气流量好；发酵液中氧中溶氧水平控制在10％－20％时鸟苷积累量高，发酵液中溶氧水平低（5％）和高（30％）均不利于发酵液中的鸟苷积累。     

一种确定转瓶中昆虫细胞摄氧率的简便方法

提出一种确定转瓶中昆虫细胞摄氧率（ＯＵＲ）的简便方法。不同溶氧水平的转瓶实验表明：在考虑了小型培养装置中溶氧解吸过程的这种方法不仅能正确反映细胞ＯＵＲ的变化状况，而且能借助ＯＵＲ迅速判断培养细胞所处生理状态。     

菲律宾蛤仔耗氧率的研究

室内条件下研究了菲律宾蛤仔耗氧率与体重、温度之间的关系．结果表明：在１６．５～３２±１℃条件下，耗氧率随个体重量的增加而降低，呈负指数相关关系．相同条件下耗氧率随温度的升高而增加，为正指数相关系．耗氧率的高低与水中的ＤＯ水平有关，在低氧环境（ＤＯ＝１．３～３．３ｍｇＯ２／Ｌ）中的耐受时间为３５～４０ｈ，窒息点的ＤＯ值为０．７～１．１ｍｇＯ２／Ｌ．     

盐度和温度对中国鲎幼鲎耗氧率和排氨率的影响

为研究盐度和温度对中国鲎(Tachypleus tridentatus)幼鲎呼吸代谢的影响,采用单因子试验测定盐度和温度对两阶段幼鲎(1龄和2龄)耗氧率和排氨率的影响。结果显示,在盐度5-40、温度25-37℃时,中国鲎1龄幼鲎的耗氧率为19.50-29.70μg/(g·h),2龄幼鲎为35.37-56.12μg/(g·h);随着盐度的升高,1龄和2龄幼鲎的耗氧率和排氨率均呈先降低后升高的趋势,1龄幼鲎耗氧率和排氨率最低值出现在盐度35和盐度30试验组,2龄幼鲎最低值则均出现在盐度20试验组,盐度与耗氧率、排氨率之间的关系符合二次回归方程;温度为25-33℃时,幼鲎的耗氧率和排氨率随温度的升高而显著升高(P<0.05),两阶段幼鲎耗氧率和排氨率的最高值均出现在33℃试验组,当温度继续升高到37℃时,幼鲎的耗氧率和排氨率均出现明显下降趋势(P<0.05),温度与幼鲎耗氧率、排氨率之间的关系也符合二次回归方程;不同盐度下幼鲎的O/N大体上呈先增大后减少的趋势,1龄幼鲎O/N最大值出现在盐度30试验组,2龄幼鲎最大值出现在盐度20试验组,不同温度下1龄和2龄幼鲎的O/N的变化趋势...     

鲑点石斑鱼幼鱼耗氧率的研究

应用测定流水中溶氧量的方法,对鲑点石斑鱼幼鱼耗氧率进行研究,结果表明：鲑点石斑鱼幼鱼耗氧率随水温的升高而升高,鱼平均体重２５ ．６２５ ～２８ ．１１１ ｇ ,水温１７ ．６ ° Ｃ 时,按鱼体重计（ 下同） ,耗氧率为１ ．５１７ μｇ／（ｇ·ｍｉｎ） ;３３ ．４ ° Ｃ 时,耗氧率达７ ．２３０ μｇ／（ｇ·ｍｉｎ） ．水中溶氧量对鲑点石斑鱼耗氧率的影响只在一定的范围内起作用,在水温２６ ．０ ～２７ ．３ ° Ｃ、盐度３３ ．６ 、鱼体重２８９ ．５０ ～３３８ ．９８ ｇ 条件下,溶氧量低于１ ．８ ｍｇ／ Ｌ 时,耗氧率随溶氧量降低而急剧下降;高于１ ．８ ｍｇ／ Ｌ时,耗氧率几乎不受水中溶氧量的影响．溶氧量（ Ｘ） 与号氧率（ Ｙ） 的关系可以用 Ｙ＝ ０ ．１９８ ４ Ｘ３ －１ ．７３４ ８ Ｘ２ ＋ ４ ．８６９ ３ Ｘ－ １ ．５４９ 表示．鲑点石斑鱼的耗氧率有明显的昼夜变化,在水源ｐ Ｈ８ ．１ 、盐度３３ ．６９ 、水温２５ ．８ ° Ｃ 条件下,鱼平均体重２１ ．４１１ ｇ ,１７ ：００ 耗氧率最高,为６ ．１２７ μｇ／（ｇ·ｍｉｎ） ,０９ ：００ 耗氧率最低,为３ ．０５２ μｇ／（ｇ·ｍｉｎ） ．与测定昼夜变化的各项条件相同时,鲑点石斑鱼在安静状     

斑点叉尾鮰鱼苗阶段耗氧率和窒息点的测定

在实验室内测定30尾斑点叉尾鮰鱼苗的群体耗氧率和窒息点.鱼苗平均体长2.11cm,平均体重0.10g.试验用水为曝气24h以上的自来水,水的碱度2.60mgN/L,硬度1.15mgN/L,pH值7.2,溶氧5.86mg/L.结果表明,在水温28.2℃～28.5℃时的斑点叉尾鮰鱼苗的耗氧率为0.5233mg/g@h,耗氧量为0.0544毫克/尾@小时,窒息点为0.5226mg/L.斑点叉尾鮰的耗氧率呈现出明显的昼夜变化.     

七彩山鸡耗氧率的测定

测定了七彩山鸡 (5♀ ,4♂ )安静状态下、10～ 3 0℃时的能量代谢情况 .结果表明 ,无论雌雄 ,其平均耗氧率均随温度升高而降低 .但由于处在繁殖期 ,雌性七彩山鸡的耗氧率较雄性七彩山鸡高 .     

中华稻蝗（Oxya Chinesis Thunberg）胚胎发育过程中耗氧率变化的研究

用ＳＫＷ－３型华氏呼吸仪对中华稻蝗（ＯｘｙａＣｈｉｎｅｓｉｓＴｈｕｎｂｅｒｇ）卵发育过程中的耗氧率进行了测定研究（培养条件：恒温２５℃），并同步用染色法研究了胚胎形态的变化．结果发现，中华稻蝗卵发育的耗氧率曲线形状在种内，特别是同一居群内具有一定的稳定性，但总的耗氧量在不同的地区、甚至在同一地区不同的采集条件下均有明显的变化     

发酵过程中比生长率的在线估计

提出了一种基于在线可测的二氧化碳释放率的需氧发酵过程中比生长率的在线估计方法,并且采用优化的方法进行模型中重要参数的选择.由于二氧化碳释放率容易检测,所以这种估计方法非常容易实现.在诺西肽发酵过程的应用中,利用所提出的方法得到比生长率,进而计算生物量,得出的估计值与实验值吻合得很好,表明了该估计方法的可靠性与实用性.     

基于故障特征时段识别的间歇过程故障诊断方法

间歇过程的多时段操作特性使得某一类型故障可能在一个或多个子操作时段具有明显表征,而在其他时段没有故障表征,即故障具有其相应的特征时段.提出了一种基于故障特征时段识别的故障诊断方法,通过对历史故障数据以及正常数据质心分布特征,识别历史故障的特征时段.利用多向Fisher判别分析(MFDA)方法分别建立对应的故障诊断模型,从而将故障诊断的搜索空间深入到特定的特征时段,提高了模型的诊断性能.仿真实验验证了该方法的可行性和有效性.     

L-亮氨酸补料分批发酵研究

对补料方式、补料速度等发酵过程的各种参数，以及产酸率、转化率、发酵周期等的影响和补料分批发酵条件进行了研究，确定了L-亮氨酸补料分批发酵的最优条件。在最优补料分批发酵条件下，10L罐L-亮氨酸产量达29．47g/L，糖酸转化率达21．47％，结果明显优于分批发酵。     

金霉素发酵初期的生长分析与混沌现象

用多参数全自动发酵罐进行金霉素发酵实验，研究了发酵初期菌体生长特性且初步说明了混沌现象。通过对菌体比生长速率（μ）的即时模拟曲线与葡萄糖消耗速率曲线的比较，对金霉素发酵初期的生长状态进行了较深入分析，并且通过呼吸商（RQ）与PH的曲线分析，对上述分析作了进一步的解释。结果表明，通过对初始状态作轻微改变，使菌体的比生长速率在短时间内达到最大值（0.06h^-1-0.08h^-1）后稳定在一个适当的范围内时，不仅可以使效价有较大提高，而且使发酵周期缩短。     

几种交联剂对PVA固定化活性污泥的活性比较

为了优化选择聚乙烯醇(PVA)固定化方法中的交联剂,运用氧吸收速率作为评价指标,对聚乙烯醇(PVA)固定化方法中不同交联剂对固定化活性污泥的生物活性的影响进行了研究。采用3种不同交联剂,即饱和硼酸 1?Cl2、50%NaNO3 1?Cl2、饱和硼酸 NaH2PO4,制得PVA固定化污泥。通过测量不同营养液中固定化污泥的氧吸收速率,比较了3种固定化颗粒中自养菌和异养菌的生物活性。试验结果表明:在经过活化之后,各类固定化污泥的生物活性和稳定性均得到很大的提高;而且在3种颗粒中,采用饱和硼酸 NaH2PO4作为交联剂制得的固定化颗粒,其自养菌和异养菌的生物活性最高;该法为利用PVA载体固定化活性污泥的较好方法。     

红霉素发酵过程前期参数相关分析及调控

对红霉素发酵过程前期调控策略进行了研究,从宏观代谢流的变化着手,对表征细胞代谢特征的参数进行了相关分析,对发酵前期的摄氧率(OUR)、二氧化碳释放率(CER)及呼吸商(RQ)相关变化及红霉素发酵前期CER与pH的变化进行了分析,确定了合适的调控方式,在工业规模发酵罐上通过控制发酵过程前期补糖速率等措施,使发酵平均水平从原来的4500u／mL提高到了6000u／mL。     

黑曲霉C71分批发酵动力学模型的构建

以黑曲霉C71为出发菌株,分批发酵生产木聚糖酶,在发酵过程中每隔8h取样,测定菌体细胞浓度、总糖与还原糖含量和木聚糖酶活力,探讨了发酵过程中菌体生长、产物合成及基质消耗的特性.基于Logistic和Luedeking-Piret方程,建立了描述黑曲霉C71分批发酵过程的菌体生长动力学模型、产物合成动力学模型、基质消耗动力学模型.结果表明,模型计算值与实验数据拟合良好,基本反映了黑曲霉C71分批发酵过程的动力学特征.黑曲霉C71分批发酵过程中菌体生长与产物合成属于部分生长偶联型.