变容体系中卡那霉素生物合成动力学模型参数灵敏度分析

在变容体系中卡那霉素发酵过程动力学研究的基础上,构建了过程动力学模型,并对10个模型参数进行了估计,各估计值均符合其物理意义,且模型与实验结果相吻合.对各参数进行了灵敏度分析,指出各参数对状态变量的灵敏度.     

卡那霉素发酵过程专家控制节能系统

根据卡那霉素链霉菌的生长代谢特性、搅拌转速和通气速率对氧气液传递速率影响的显著性差别,以及搅拌转速调节和通气速率的改变的成本权重分布,构建了专家系统,以溶氧浓度为主控参数,对供氧速率进行调节．该系统运行稳定．节能效果显著．     

抗生素JI-20A分批发酵过程动力学研究

在抗生素JI - 2 0A分批发酵过程中 ,对数生长期最大 μx 可达 0 .0 5 8h- 1 ,最大Qst 约 3.91mg (mL·h) ,最大Es 为 2 2 .6 9U ;产物合成期Qp 最大可达 5 9.19μg (mL·h) ,μx ≤ 0 .0 2 2h- 1 ,Qst 约 0 .8～ 1.6mg (mL·h) .分别建立了菌体生长阶段和产物合成阶段的动力学模型 ,进行了模型参数的估计和回归 ,模型拟合偏差平方和≤ 5 %.     

卡那霉素B工程菌的构建及其发酵特性研究

研究高产卡那霉素B产业化工程菌的构建.以主产氨甲酰卡那霉素B工程菌——黑暗链霉菌S.tenebrarius312为出发菌株,进一步敲除氨甲酰磷酸转移酶基因tobZ,获得直接产卡那霉素B的工程菌ST314.对工程菌ST314的生物合成潜力进行研究,在200L发酵罐上进行放大实验,测定各参数,并绘制发酵代谢曲线.结果表明,该菌株遗传特性稳定,产抗能力得到有效恢复,提高幅度接近2倍;该工程菌产卡那霉素B的能力达到4500 U/mL.黑暗链霉菌ST314的研究可以向产业化生产转移.     

间歇发酵过程动力学模型参数估计的Fuzzy方法

提出一种间歇发酵动力学参数估计的Ｆｕｚｚｙ方法，并以锌酵母发酵过程为例，运用本文提出的方法，对动力学模型参数进行了估计，获得了满意的结果。     

干银鱼贮藏过程中色泽变化动力学研究

在4种不同温度(0℃、10℃、20℃、30℃)下贮藏干银鱼,利用色差计测定了干银鱼的色泽明度值,并分析了色泽变化的动力学模型.研究发现:随着时间的延长,干银鱼明度值逐渐下降,而且温度越高,下降越快;温度在10℃以内,明度值随时间变化缓慢,温度越低变化越缓慢,温度高于20℃时,明度变化较快;干银鱼色泽明度值随时间的变化适合一级化学反应动力学模型,速率常数采用阿伦尼乌斯方程,其化学反应活化能为55.654 kJ/mol.     

乳酸的离子交换动力学模型

测定了D354羟型树脂对乳酸的吸附平衡等温线,回归得到了Langmuir和Fre-undlich方程参数,前者能更好地表示羟型树脂对乳酸的吸附平衡行为,Kd=1.55g／L;测定了该树脂对乳酸的吸附动力学曲线,并使用线性推动力模型和孔扩散模型进行了拟合,后者能更准确地描述羟型树脂对乳酸的吸附动力学行为,Do=1.5×10-10m2／s,树脂表面的液膜传质系数Kf,p=3.51×10-6m／s.     

超突变结变容二极管C-V特性研究

对超突变结器件的杂质分布模型进行了研究并加以改进,导出不同杂质分布的新的电容电压方程,方程中的主要参数与实际工艺参数一致．理论结果与实验曲线符合得很好,证明假设的杂质分布模型是合理的,由此导出的电容电压方程是正确的和实用的。     

变容重土壤水分运动参数与方程研究

选择变容重土壤系统作为研究对象,引入容重变量,以水势、含水量及容重三者之间的动力学关系为基础,建立了变容重土壤的比水容量、非饱和土壤导水率以及土壤水分扩散系数曲面模式;根据描述非饱和土壤水分运动的Darcy定理和质量守恒原理,推求了变容重土壤水分水平运动方程,从而构建了变容重土壤水分动力学的基本理论框架．研究结果丰富和完善了土壤物理学、土力学的研究内容,为修正传统的水分运动过程提供新的思路,同时对降雨入渗过程中边坡稳定性预测和预控有重要的实践指导意义．     

辣椒离体高效再生体系及其卡那霉素筛选体系的建立

选用辣椒(CapsicumannuumL.)4个品种的子叶以及下胚轴为外植体进行不定芽的诱导分化、生长及生根成苗试验.在组织培养的各个阶段的培养基中,附加不同种类及不同质量浓度的激素组合,观察测量外植体在各种培养基中的生长情况,从中筛选出最优的激素配比培养基,从而建立了辣椒的高效离体植株再生体系.在此基础上,将不同质量浓度梯度的卡那霉素(Kan)分别加入子叶、下胚轴愈伤组织诱导及不定芽分化阶段的培养基中,观测Kan对外植体生长的影响,以确定各阶段的最低致死质量浓度,用于辣椒的遗传转化研究.试验结果表明最佳的辣椒离体再生培养基为:芽分化阶段,MS+6-BA3.0mg·L-1+IAA0.1mg·L-1;不定芽伸长阶段,MS+GA32mg·L-1+6-BA0.5mg·L-1;诱导生根,MS+IAA1.0mg·L-1.合适的Kan质量浓度为:下胚轴出愈为80mg·L-1;子叶分化出不定芽为60mg·L-1.     

复合型生物絮凝剂产生菌发酵动力学研究

为了优化复合型生物絮凝剂生产的发酵过程,对絮凝剂产生菌F2-F6发酵生产复合型生物絮凝剂的动力学进行了研究,利用数学建模方法得到了描述F2-F6菌体生长,絮凝剂合成及底物消耗动力学方程和动力学参数.实验和方程数据的比较结果证明动力学方程计算值与实验值拟合良好,为复合型生物絮凝剂的放大工业化生产提供依据.     

灵芝(G22)多糖发酵的动力学研究

通过对灵芝(G22)多糖发酵的动力学研究，建立了较为合理的连续培养体系．描述了稳态时葡萄糖、多糖、蛋白胨、菌丝量等，随稀释速率的变化规律．对得到的实验数据进行计算，得到不同稀释速率下的菌丝产率、菌丝生长得率和灵芝多糖比产生速率等参数值．对得到的数据进行分析计算，求得最大比生长速率μmax=0．064／h，饱和常数Ks=18.90g/l，基质最大得率常数Yc^MAx=0．732g/g，维持常数m=0．0093g/gh．并建立了灵芝多糖发酵的一系列模型方程．发现：当D=0．022／h时，G22生长速率最快，多糖产量最高，达2．85g/l．此值比分批培养提高0．35g/l．     

基于PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量方法

青霉素发酵过程是一个严重非线性、时变、复杂的动态过程,发酵过程中一些关键参数(如菌体质量浓度ρX、基质质量浓度ρS和产物质量浓度(ρP)难以通过常规仪表在线测量,这些参数的获取非常耗时和困难。提出一种基于粒子群模糊神经网络逆(PSO-FNN逆)的软测量方法。首先给出青霉素发酵过程数学模型,然后根据逆系统理论证明其可逆性,在此基础上构建基于PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量模型,最后通过仿真验证该方法性能。仿真结果表明:PSO-FNN逆的青霉素发酵软测量方法能够结合基于发酵机制和纯数据驱动2种软测量方法的优点,对不直接可测的关键参数实现在线软测量,较PSO-BPNN逆和PSO-BPNN软测量方法具有更高的预测精度和更强的预测能力。     

酵母粉质量浓度对德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS1.9201分批发酵动力学的影响

比较了德氏乳杆菌保加利亚亚种KLDS 1.9201在不同生长阶段的生长速率和产酸速率,分析了在乳清培养基中添加不同质量浓度酵母粉（0～20g/L）对该菌株分批发酵动力学参数的影响。结果表明：不论添加酵母粉与否,KLDS 1.9201的增殖速率和产酸速率均成正比例递增关系。随着酵母粉质量浓度提高到10g/L,KLDS 1.9201生长偶联期的持续时间由6 h缩短至4h,最高生长速率达到1.28g/L·h,在3h减速期内产生的乳酸量几乎占总产量的39％。但酵母粉添加量超过20g/L时对菌体生长反而有一定抑制作用。     

多变量生物发酵过程的解耦控制

把非线性系统的逆系统方法与神经网络非线性辨识技术相结合 ,提出了一种基于神经网络逆系统的发酵过程多变量解耦控制策略 .当过程模型缺乏足够的先验知识时 ,所提出的解耦控制策略对多变量非线性连续发酵过程取得了良好的控制性能 .仿真结果表明 ,提出的解耦控制方法能够适应过程模型的不确定性和参数的时变性 ,具有较强的鲁棒性 .克服了基于微分几何理论的逆系统解耦控制方案依赖于过程模型和对模型参数变化很敏感的缺点 .     

木糖醇发酵过程的软测量研究

针对木糖醇发酵过程中木糖醇浓度不能在线测量和影响发酵过程控制的情况,使用软测量技术来估算木糖醇的浓度和底物浓度,使用动态BP网络作为软测量模型,并确定了10个隐含层节点的网络拓扑结构,使用LM算法训练网络。用未经训练的数据检验软测量模型,取得了满意的逼近效果。实现了木糖醇发酵过程木糖醇浓度和底物浓度的间接实时测量。     

红曲色素液态发酵生产工艺研究

通过优化紫色红曲霉FDSJA-01的液态发酵生产工艺参数（搅拌器类型、溶氧、过程pH、补糖条件）以提高红曲色素的产量。优化后的5L发酵罐液态深层发酵生产工艺条件为：采用六折叶DT602搅拌器,溶氧维持在40±5%,发酵pH维持在3.5±0.5,当发酵96 h时开始以5 mL/h的流速流加40%葡萄糖,230 h时停止流加补糖。发酵 264 h胞内色素含量（以每克湿菌体计算）达到最大值,红色素为3454.9 U/g,橙色素3746.7 U/g,黄色素3295.8 U/g,分别比优化前提高了4.6倍、4.7倍、3.4倍,总色价提高了4.2倍;发酵液桔霉素含量为29.12 μg/L。     

产酸发酵体系中ORP动力学模型的建立及其检验

在对产酸相产酸发酵反应体系中可能存在的氧化-还原电偶分析基础上,确立了以H+ H2为主的氧化还原体系,从动力学角度分析了体系的氧化还原电位与pH值和氢分压的关系,并通过实测实验对确立的相应的动力学模型进行了验证分析.结果表明,该动力学模型对于氢分压较高的产酸相反应系统是适宜的,理论值与实测值之间有较好的符合性,可在实际工程中直接应用.