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.     

采用非线性粒子群算法的同步糖化发酵参数辨识

为进一步优化同步糖化发酵(SSF)工艺,在经典发酵动力学的基础上,总结出SSF工艺中的还原糖变化方程,并采用自适应粒子群优化(PSO)算法进行菌体生长、产物生成以及还原糖消耗的模型参数辨识.通过比较分析线性和非线性动态变化惯性权重的自适应PSO算法在动力学参数辨识过程中的优劣,确定了非线性方法的快速收敛特性.结果表明:模型的拟合值与实验数据比较接近,即利用这些模型来反映此SSF过程的机理具有一定的准确性和可靠性;通过非线性动态变化惯性权重的自适应PSO算法进行参数辨识具有一定的可行性和推广性,也为模型参数辨识提供了一种新思路.     

肠膜明串珠菌CICC-21725产右旋糖酐的发酵动力学

研究肠膜明串珠菌CICC-21725发酵产右旋糖酐过程。根据菌体生长量、蔗糖浓度和右旋糖酐产率与发酵时间的关系,采用Logistic Law方程和Luedeking-Piret方程,建立肠膜明串珠菌CICC-21725菌体生长动力学模型、产物合成动力学模型和底物消耗动力学模型。运用Matlab 7.0软件对实验数据拟合,获得模型参数。用红外光谱和核磁氢谱、碳谱对菌体发酵产物进行结构表征。结果表明:所建立的动力学模型的预测值与实验值吻合较好,拟合模型的相关系数分别为0.994 2、0.996 9和0.991 2,模型能较好的预测肠膜明串珠菌CICC-21725发酵产右旋糖酐的动力学过程。肠膜明串珠菌CICC-21725发酵过程中右旋糖酐的合成属于生长偶联型。红外光谱及核磁共振光谱结果表明肠膜明串珠菌的发酵产物是由为α-(1,6)糖苷键连接的直链α型右旋糖酐。     

蜡蚧霉的固体发酵动力学研究

研究蜡蚧霉Lecanicillium lecanii(Zimmermann.)V3.4505菌株固体发酵动力学,为规模化生产提供相关指标的动态监测和各批次之间质量控制的依据。采用稻谷壳、麦麸、玉米粉配制固体培养基,培养过程中每隔36h取样,测定菌体的产孢量,底物的总糖、总氮的变化,采用Logistic方程构建菌株发酵过程中菌体生长和底物消耗的动力学模型。发现菌株生长经历缓慢生长期、对数生长期、稳定生长期3个阶段。培养基中总糖和总氮的消耗与菌体生长曲线的3个阶段相对应,在菌体缓慢生长期,总糖和总氮的消耗也较少,进入对数生长期,菌体生长对底物的消耗量急剧加大,从7.5d后进入稳定期,底物消耗的速度也变缓;对实验数据进行处理,得到了菌株发酵过程的动力学数学模型和模型参数,总糖和总氮消耗模型的拟合度为0.834 2和0.744 6。     

草莓果酒发酵动力学模型研究

以草莓为原料,对其打浆后添加果酒酵母进行发酵.在发酵过程中测定菌体浓度、糖度以及酒精生成量.利用Logistic模型、Luedeking-Piret模型和Dose Resp模型,分别建立了酵母发酵的菌体浓度变化模型、糖变化及酒精生成量变化模型.结果表明,模型与实验数据能够较好地拟合,平均误差分别为3.56%、13.01%、11.07%,能够较好地反映草莓果酒发酵过程中酵母菌数、糖消耗及酒精生成量的动态变化.     

羊肚菌胞外多糖发酵动力学模型

对羊肚菌胞外多糖发酵动力学进行了研究.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述 羊肚菌发酵过程菌体生长、胞外多糖生成和底物消耗的动力学数学模型和模型参数.同时对试验数据与模型进 行了验证比较,模型计算值与试验结果拟合良好,平均相对误差小于10％.     

细菌纤维素合成动力学模型的构建

应用Origin 6．0软件对实验数据进行处理，通过Logistic方程提出了巴氏醋酸杆菌发酵过程中菌体生长、纤维素合成、基质消耗的动力学模型，得到了巴氏醋酸杆菌分批发酵合成细菌纤维素的动力学模型参数，对实验数据与模型进行了比较．结果表明模型与实验数据能较好地拟合，基本上反映了巴氏醋酸杆菌分批发酵过程的动力学特征。     

庆大霉素突变株代谢特性研究

利用玻璃发酵罐对经诱变筛选出的生产能力较强的菌株ＪＹ３－５的代谢特性进行了研究。测定了其发酵过程中的菌体浓度、总糖、还原糖、氨基氮、溶氧、核酸、ｐＨ、生物效价、粘度等参数,获得了ＧＭ发酵代谢曲线,从中分析了各参数变化间的相互关系。     

生物传感器对柠檬酸发酵过程中生化参数的快速测定

应用发酵过程控制专用生物传感器总糖、还原糖和柠檬酸测定仪实现了对柠檬酸发酵过程中的关键生化参数总糖、还原糖及柠檬酸含量的快速测定,为柠檬酸发酵过程的优化控制提供了关键生化参数分析手段。     

苏芸金杆菌代谢特性研究

采用12L玻璃发酵罐,测定了苏芸金杆菌(Bacillus thuringiensis, B. t)发酵过程中的菌体浓度、总糖、还原糖、氨基氮、溶磷、溶氧、铵离子、核酸、ATP、pH、蛋白酶及粘度等参数。获得了B.t生长过程的代谢曲线,从中分析了各参数变化间的相互关系。这对于控制B.t发酵过程及提高发酵水平具有一定指导意义。     

生物破乳剂产生菌XH-1的发酵动力学

为了优化生物破乳剂生产的发酵过程,提高生物破乳剂的产量,对破乳剂产生菌Bacillus mojavensis XH-1的分批发酵过程进行了研究.根据破乳剂产生菌XH-1发酵过程的特点,在Logistic方程和Luedeking-Piret方程的基础上,建立了菌株XH-1发酵过程中菌体生长、基质消耗和蛋白类破乳剂形成的动力学方程.采用Origin 7.5软件对试验数据进行处理,得到了破乳菌XH-1的分批发酵动力学模型参数.结果表明:模型预测值和试验值吻合较好,所建立的方程能较好地预测其实际发酵过程,具有很好的适用性,对生物破乳剂的发酵生产具有一定的指导意义.     

Acetobacter xylinum NUST4.2摇瓶发酵细菌纤维素的动力学研究

研究了细菌纤维素生产菌株Acetobacter xylinum NUST4.2的发酵动力学特性,建立了基于Logistic方程的菌体生长动力学、产物生成动力学、底物消耗动力学,得到了描述摇瓶发酵过程的动力学模型及模型参数,模型与实验数据拟合良好,反映了该菌株分批发酵过程的动力学特征。     

老仓醋发酵过程中品质相关因素动态变化研究

研究对老仓醋发酵过程中pH、还原糖、总糖、酒精度、总酸,以及醋衣和醋液中的菌落总数、醋酸菌、乳酸菌和酵母菌的动态变化规律进行了系统分析.结果表明,发酵过程中各理化指标含量变化与微生物菌相变化密切相关,各指标之间相互影响和制约.根据各指标含量的变化将其发酵过程分为3个阶段:第1～13天为酒化阶段;第13～25天为醋化阶段...     

粘红酵母RG发酵产油脂动力学模型的构建

对粘红酵母RG摇瓶发酵产油脂的发酵动力学进行了研究.利用Origin 7.5软件拟合求出菌体生长、油脂合成和基质消耗的动力学模型参数.结果表明:实验数据与动力学模型能较好地拟合,所构建模型能较好地反映粘红酵母RG发酵产油脂的过程.     

Plectania YM421黑色素发酵动力学

文章对Plectania YM421黑色素产生的分批发酵过程和发酵动力学进行了研究;应用Logistic方程和Luedking-Piret方程,得到了描述Plectania YM421菌体生长、黑色素产生和底物消耗的动力学模型;模型反映了该菌株产生黑色素分批发酵过程的动力学特征,模型值与实验值数据拟合性较好,该动力学模型对指导Plectania YM421黑色素的发酵生产具有实际意义。     

生物过程尾气质谱仪在乳酸发酵工艺控制中的应用

将生物过程尾气分析质谱仪及相应的Biostar处理软件成功应用于乳酸发酵过程中,通过实时监测发酵过程中不同阶段和不同发酵条件下菌体生理代谢参数的动态变化,并对其进行多参数相关分析,阐明了发酵过程中杂质组成的合成代谢过程;利用尾气分析质谱仪进行微耗氧发酵过程供氧水平的精确控制,当菌体的摄氧率控制在0.70mmol/(L.h)时,凝结芽孢杆菌乳酸的最佳合成速率能达到2.78g/(L.h);同时在以玉米淀粉水解糖液为基质的乳酸发酵过程中,通过对菌体生理代谢参数变化与残糖的消耗和副产物生成过程进行相关分析,建立了根据生理参数的变化进行发酵过程终点快速判定方法,实现了L-乳酸发酵产量和质量的在线控制策略。     

嗜酸放线菌701深层发酵产纤溶酶动力学研究

以嗜酸放线菌701为菌株,在摇瓶培养条件下,研究嗜酸放线菌701产纤溶酶发酵过程中菌丝体生物量、纤溶酶生成量及残糖含量随时间的变化情况.采用Logistic和Luedekin_Piret方程,得到嗜酸放线菌701产纤溶酶的分批发酵动力学模型及模型参数,将实验数据与所得动力学模型进行验证比较,结果表明模型值与实验数据拟合性良好,模型基本可以反映嗜酸放线菌701分批发酵产纤溶酶的发酵动力学特征     

香梨果肉循环压缩时蠕变特性及累积塑性变形的预测

为了了解香梨果肉循环压缩时的蠕变行为,实现循环压缩时累积塑性变形的预测,本文测试了香梨果肉组织在3种较低应力水平下循环压缩的蠕变-回复特性,采用黏弹塑模型和威布尔模型分别对所有循环压缩时的各蠕变-回复曲线进行拟合,并分析了2种模型各参数在不同循环压缩时的变化及显著差异性,最后基于2种模型采用合适的模型参数分别构建了预测香梨果肉循环压缩时累积塑性变形的方程。结果表明:黏弹塑模型和威布尔模型都可以较稳定拟合香梨各次循环压缩时的蠕变-回复曲线,拟合度不仅较高且基本相同,蠕变段和回复段拟合的决定系数R~2平均值分别为0. 983和0. 979;从2种模型构建的预测方程对香梨果肉循环压缩累积塑性变形预测比较来看,黏弹塑模型的预测方程预测精度较高,在30次循环压缩时累积塑性变形预测相对误差仅为5. 66%,更适用于预测香梨果肉疲劳失效。     

吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007分批发酵 动力学模型的构建

吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007是分离自杨树中的一种细菌,其对杨树病原真菌具有抑制作用,是一种具有生防应用潜力的有益菌株。为深入了解该菌株的发酵进程,放大发酵规模,并对发酵过程进行最优化控制,笔者对JK-SH007菌株液体分批发酵产生抑菌活性的动力学进行了研究。根据发酵实验数据,分别选用Logistic 方程、Luedeking-Piret 方程和Luedeking-Piret like方程建立了模拟菌体生长、抑制真菌活性产生和葡萄糖消耗的动力学模型。经拟合分析发现,动力学模型的计算值与实验值拟合良好,可直观反映JK-SH007菌株分批发酵过程中的动力学特征。     

葡萄糖氧化酶发酵工艺的研究

本文通过摇瓶实验确定了自选青霉菌株Ｚ—Ｉ—Ｃ分批发酵生产葡萄糖氧化酶（ＧＯＤ）的适宜工艺条件，并在２．６立升台式发酵罐中进行了小试，监测了发酵过程中溶氧（ＤＯ）、ｐＨ、还原糖、菌体干重（ＤＣＷ）、氨基氮（ＮＨ２－Ｎ）和酶活等工艺参数的变化规律，为进一步提高ＧＯＤ的发酵产率提供了依据。