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。     

基于摄氧率的分批发酵过程阶段辨识

针对发酵阶段难以在线辨识的问题,提出了一种基于摄氧率的需氧型发酵过程阶段辨识方法.利用在线可测的摄氧率对处于特定发酵阶段的比生长率进行预估,再利用比生长率的预估值进行发酵阶段的在线辨识.由于摄氧率极易在线获得,所以这种辨识方法非常容易实现.针对诺西肽发酵过程,利用所提出的方法进行发酵阶段的在线辨识,阶段辨识结果与过程知识相一致.这不仅可以增进对当前生产状况的了解,而且可以指导适时地实施各种控制策略,从而提高产品的质量.     

鸟苷发酵过程中参数相关特性的研究

通过对鸟苷发酵过程参数相关特性的研究，结合菌体形态变化规律和氨基酸的测定结果，发现过程后期发生的代谢流迁移。以此为基础实现了过程的优化，鸟苷水平提高了50％，达到28g／L。     

摇瓶发酵过程中OUR,CER和RQ的在线检测

用一种特制摇瓶可在线检测摇瓶发酵过程中Ｎ２，Ｏ２，ＣＯ２的浓度变化，继而能进一步得出过程中摄氧率，二氧化碳释放率和呼吸商随发酵时间的变化，并以酵母菌为对象菌种进行了实验研究。结果证明该实验装置和实验方法是可靠的。     

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。     

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。     

青霉素发酵过程中溶解氧的变结构预估控制

溶解氧是青霉素生产发酵过程中的重要参数之一,其浓度与菌体细胞的生长速度密切相关.在青霉素发酵过程溶解氧变化机理的基础上,将模糊神经网络和变结构预估控制方法相结合,研究了基于模糊神经网络的青霉素发酵过程溶解氧的变结构预估控制方法,设计了青霉素发酵过程溶解氧的变结构预估控制系统.实验结果表明,对青霉素发酵过程中的溶解氧浓度进行变结构预估控制,可以使溶解氧浓度的调节达到满意的效果,既降低氧消耗,又避免出现氧抑制现象,使发酵过程始终处于较优的状态.     

木糖醇发酵过程中溶解氧的模糊控制

针对木糖醇发酵过程中溶解氧浓度控制难的现状，应用模糊控制技术对其进行控制。通过对发酵过程中空气流量、罐内压力及搅拌速度的模糊优化，结合用专家知识建立的模糊 控制库，采用合成推理运算、最小隶属模糊决策等设计方法，实现FUZZY－PID控制。实验表明，该控制方法行之有效，并取得较好的控制效果，能适应工业过程控制。     

基于BP神经网络与遗传算法的鸟苷发酵培养基优化

运用BP神经网络对鸟苷发酵培养基组成进行建模以及鸟苷产量预测,在此基础上利用遗传算法对鸟苷发酵培养基组成进行全局性寻优,得到最佳鸟苷发酵培养基组成:葡萄糖120 g·L-1,豆饼水解液50 g·L-1,酵母粉16 g·L-1,(NH4)2SO415 g·L-1,味精10 g·L-1,CaCO320 g·L-1(分消),CaCl22 g·L-1,硫酸镁3 g·L-1,生物素0.9 mg·L-1,硫酸锰4 mg·L-1,磷酸二氢钾4 g·L-1。结果表明,BP神经网络与遗传算法耦联法能够有效地优化发酵培养基配比。     

真鲷耗氧率的初步研究

应用测定流水中溶氧量的方法 ,对真鲷耗氧率进行研究 .结果表明 :真鲷耗氧率随水温的升高而升高 ,鱼平均体重 1 2 0 .6～ 1 3 2 .4g,水温 1 9℃时 ,按鱼体重计 (下同 ) ,耗氧率为 2 .677μg/(g·min) ;2 9℃时 ,耗氧率达 5 .841 μg/(g·min) .真鲷的耗氧量随个体的增大而增大 ,耗氧率则随个体的增大而降低 .在水源 pH7.4、盐度 2 1、水温 1 9℃条件下 ,鱼平均体重 1 2 9.5 g ,耗氧率存在昼夜变化 ,1 7∶0 0耗氧率最高 ,为 (3 .877±0 .2 5 7) μg/(g·min) ,0 7∶0 0耗氧率最低 ,为 (1 .0 3 1 ± 0 .2 5 5 ) μg/(g·min) .真鲷白天的平均耗氧率为 2 .1 62 μg/(g·min) ,夜间的平均耗氧率为 2 .2 71 μg/(g·min) ,其代谢水平的昼夜变化不明显 .     

基于DPS数据处理的鸟苷分批发酵动力学模型

以枯草芽孢杆菌TA208（Ade^-＋MSO^r＋8-AG^r）为供试菌株，对鸟苷分批发酵动力学模型进行研究。利用DPS数据处理软件模型参数求解的原理，建立合理的分批发酵动力学模型。经实验验证，模型的拟合结果和实验值能够较好吻合，说明该动力学模型能正确描述鸟苷的分批发酵过程。     

苏芸金杆菌发酵水平与溶氧关系的研究

在对苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis,B.t)发酵生理特性研究的基础上,证实了B.t发酵过程中发酵液中溶氧(DO)浓度是影响发酵永平的关键因素。在12L玻璃发酵罐试验中,通过优化供氧条件,使发酵水平(活芽孢数)得以提高。如搅拌转速由300r/min增加至600r/min,菌数可提高47.1%;适当增加搅拌器直径,菌数可提高13.6%。发酵全过程采用变转速控制,菌数比300 r/min定速控制提高36%,轴功耗较600r/min定速控制节约50%。在20t发酵罐放大试验中,调整内部结构后,使溶氧水平提高,菌数比改造前增加了15.3%。     

谷氨酸发酵溶氧研究（Ⅰ）

采用带溶氧电极的摇瓶对谷氨酸发酵过程进行研究,结果表明,只有对发酵过程(特别是生产期)的溶氧严加控制,才有可能得到谷氨酸高产。在装液量为30ml,摇床转速为160-180r/min,发酵中期溶氧水平8-10％时,谷氨酸产率6.56％,糖酸转化率55％。当采用pH和溶氧为标准补尿时,所得pH曲线及溶氧曲线不完全一致,但产酸率很接近,说明溶氧曲线至少可以作为补尿及判断发酵终点的依据之一。     

鸟苷生产菌的诱变育种及摇瓶发酵条件优化

以枯草芽孢杆菌T1001为出发菌株，经硫酸二乙酯(DES)诱变处理，定向选育出具腺嘌呤缺陷(Ade^-)、蛋氨酸亚砜抗性(MSO^r)、8．氮鸟嘌呤抗性(8-AG^r)等遗传标记的目的突变株TA208．通过正交试验对TA208菌株进行发酵培养基的优化，同时对发酵温度、pH和装液量等条件进行了研究。在最佳条件下，该菌株能积累鸟苷最高可达25．0g/L。