复合型生物絮凝剂产生菌发酵动力学研究(英文)

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.     

气升式生物反应器内红霉素发酵的动力学分析

研究了气升式生物反应器内红霉素发酵的动力学行为，根据所归纳出的动力学方程，调整发酵过程中的补料策略，得出了比较优化的工艺和工程参数，如发酵液的C／N(碳源／氮源)比、氧摄取速度(OUR)等。根据此动力学模型，调整的优化发酵工艺使得菌体代谢周期缩短了13％，而红霉素发酵水平提高了10％。     

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.     

固定化细胞发酵—膜蒸馏耦合生产乙醇的研究

对固定化酿酒酵母细胞发酵与膜蒸馏耦合生产乙醇进行了实验研究,首先实验测定了平板蒸膜馏器的分离性能以及游离酵母细胞发酵动力学和固定化酵线细胞发酵动力学,然后将游离细胞发酵罐及固定化细胞反应器分别与平板膜蒸馏装置相耦合成膜生物反应器,对固定化细胞发酵－膜蒸馏分离乙醇耦合过程进行了研究。在游离酵母细胞发酵中,间歇培养１３ｈ发酵液中乙醇质量浓度,酵母细胞密度（单位体积发酵液内细胞个数）和葡萄糖转化率,乙醇     

发酵过程多水平问题及其生物反应器装置技术研究

回顾了发酵过程优化与放大所依据的基本思想和方法,认为采用以动力学为基础的最佳工艺控制点为依据的静态操作方法,实质上只是化学工程宏观动力学概念在发酵工程上的延伸,往往忽视细胞代谢流的存在。以细胞代谢流的分析与控制为核心的生物反应工程学的观点,通过实验研究,提出了基于参数相关的发酵过程多水平问题研究的优化技术和发酵过程多参数调整的放大技术。随着过程传感技术和计算机技术的发展,设计了一种定型为FUS50L（A）的新概念生物反应器。这种新型生物反应器是以物料流检测为手段,过程优化与放大为目标,成功地应用在青霉素、红霉素、金霉素、肌苷、鸟苷发酵和Pichia酵母表达系统的基因工程人血清白蛋白（rhSA）、疟疾疫苗等高密度高表达培养,大幅度提高发酵水平,并直接放大到几百升,甚至100 m3以上生产规模发酵罐。     

发酵液的流变学与发酵过程控制的关系

发酵液的流变学通过对发酵过程和各种物理、化学生物参数产生作用，对过程模型和发酵过程控制产生重要影响．特别是通过流变流体动力学对生化反应动力学和细胞生长动力学产生重要影响，从而对整个发酵过程的控制与优化产生不容忽视的影响，发酵液的流变学是考虑发酵过程控制时不可缺少的一部分．     

膜型生物反应器酒精发酵与分离耦合过程的动力学模型

提出了利用无机硅沸石膜组成的膜型生物反应器进行发酵和分离过程中乙醇连续发酵与渗透气化分离的耦合模式,并根据发酵和膜分离过程初步提出反应动力学模型。     

以纯烷烃为基质的石油发酵体系动力学分析

石油发酵体系动力学的研究是石油发酵过程工业化及工艺条件优化之基础。本文首先系统地介绍了以纯烷烃为基质的石油发酵体系中菌体生长的动力学模型，然后对该体系的动力学作了全面的分析，在此基础上提出了石油发酵体系动力学研究的一些初步想法。     

乳链菌肽发酵动力学研究

通过对乳链菌肽发酵过程动力学的研究,确定了乳链菌肽发酵过程的动力学数学模型,并通过实验数据验证了此模型的正确性。这将为今后进一步研究和预测乳链菌肽发酵过程奠定了一定的理论基础。     

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。     

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.     

生物发酵过程的在线检测及控制的技术进展

生物发酵工程是指在合适的PH酸碱度值、阳光照射度、培养基、通气量、搅拌等条件下,对生物进行培养发酵,利用微生物的一些特点,使用现代的工程技术对微生物进行生产,培育出对人类有用的物质,也可以将微生物适用于工业生产的技术体系.这种生物发酵工程的主要内容是工业生产菌株的选育、最佳发酵条件的选择与控制、生化反应器(发酵罐)的设计和产品的分离、提取和精制等过程.生物发酵工程是生物及化学相结合的反应过程,要对这种反应进行合理的在线检测以及控制,才可以认识生物发酵的全过程,这对于研究生物的新陈代谢有着重要的意义.该文对生物发酵过程进行在线检测及控制,探究生物发酵技术的发展过程.     

多原料高浓度混合共发酵制气与纯化提质研究最终报告

该研究针对目前我国规模化生物燃气工程原料单一、产气率低、装备落后等技术瓶颈,旨在开发多种原料混合共发酵制气关键技术,优化高效率、低能耗厌氧发酵工艺与装置,并对生物燃气进行纯化提质和高值利用研究,使生物燃气分别达到民用或燃气的要求。针对畜禽粪便、作物秸秆、有机垃圾和农产品废弃物等四大类20多种不同原料成分分析及产气潜力和特性研究,进行了单一物料和不同物料混合的厌氧消化实验,以此建立了沼气发酵原料特性及产气性能数据库,并研究多种原料的C/N比及营养物质的合理调配技术,提高了单一原料的产气效率。研究了畜禽粪便、有机垃圾等原料中的去除泥砂和有害杂质工艺。针对秸秆发酵,着重研发原料切碎、贮存和预接种混合技术及装置,提高秸秆产气效率。研究了高浓度发酵(TS≥10%)和干发酵(TS≥20%)过程中混合原料的搅拌方式及混合程度对厌氧共发酵工艺的影响,优化了不同混合原料的发酵工艺参数,提高原料产气率。开展了多原料高浓度混合共发酵制气基础研究。包括混合原料配比技术的研究;不同类型模型底物的厌氧水解动力学研究;不同单一原料的厌氧水解动力学研究;高浓度单相厌氧消化模型;固体床两相厌氧消化模型;沼气的生物脱硫技术基础研究。采用甲烷氧化脱氧工艺去除沼气中的氧,针对沼气脱氧剂和沼气脱氧工艺展开了研究。根据沼气中硫化物的形态分布,采用多种吸附剂有针对性地吸附不同的硫化物,主要研究了精脱硫剂及脱硫工艺。采用碳酸丙烯酯法和加压水洗法脱除沼气中的CO2,针对吸收溶剂地研制及脱除CO2工艺的开发展开了研究。该研究最终建立了不同发酵原料成分及其产气特性的数据库,两种以上混合原料厌氧共发酵,进料固形物含量大于10%,中温沼气产率大于1.2 Nm3/m3罐容天。建设了多原料共发酵的中试装置一套。完成示范工程建设,形成产业化核心技术,达到如下指标:产品CH497%,CO 23%,H2S 10 ppm,甲烷回收率≥99%,压力≤1.0 Mpa;纯化能耗≤0.80 kwh/m3生物天然气;精脱硫剂硫容≥10%,碚硫温度为常温;在贵金属催化剂作用下,使垃圾场沼气中的O20.60%达到欧洲标准;沼气中硫化氢、羰基硫、二硫化碳、硫醇、硫醚和噻吩等硫化物脱至1 ppm以下。     

固定化细胞生物制氢研究进展

综述现有的生物制氢技术研究中,利用光合生物制氢和利用厌氧菌发酵制氢的研究进展.其中,固定化细胞生物制氢菌类包括光合细菌、发酵细菌和混合菌培养等.阐述固定化细胞生物制氢中包埋法和吸附法载体及发酵制氢所用的原料,最后展望固定化细胞生物制氢的发展方向.     

发酵秸秆吸附水中重金属离子性能研究

 生物吸附法是一种新兴的废水处理方法,高效廉价生物吸附剂的研发是生物吸附技术研究的关键之一。以甜高粱秸秆发酵产乙醇残渣（FSSR）为吸附剂,研究了其对Pb（Ⅱ）的吸附特性。研究结果表明,FSSR对Pb（Ⅱ）的吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附过程是化学吸附过程。发酵后材料对Pb（Ⅱ）的吸附容量有显著提高,平衡时吸附容量由3.32 mg/g提高到6.92 mg/g。当温度由10℃升高到40℃时,FSSR对Pb（Ⅱ）最大吸附容量由5.92 mg/g提高到7.23 mg/g,等温吸附过程符合Langmuir模型。多元体系中FSSR对离子的选择性为Pb（Ⅱ）> Cu（Ⅱ）> Zn（Ⅱ）。发酵后材料有更多的活性官能团裸露在材料的表面,为吸附反应的发生提供了有利的条件,可以提高材料对金属离子的吸附容量。     

固定化酵母发酵海藻酒的研究

对游离细胞与固定化细胞的分批发酵动力学进行了研究并建立了相应的发酵动力学方程。在小型玻璃柱式反应器中进行连续发酵海藻酒的研究，确定了适宜的发酵工艺为：发酵温度１８－２０℃，固定化细胞凝胶珠充填系数０．５，稀释速率０．１ｈ＾－１，发酵时间由游离细胞发酵７天缩短到０．５天左右。建立了柱式反应器固定化酵母第藻酒连续发酵的数学模型。     

乳链菌肽产生菌P-99的摇瓶发酵条件

文章对天然生物防腐剂乳链菌肽产生菌——乳链球菌P-99的摇瓶细胞生长和发酵条件进行了研究,发现该菌株细胞的生长与发酵是同步的,最适种龄为8～18h,产乳链菌肽表现出初级代谢动力学特征;在M17培养基、30℃、起始pH6.5条件下发酵良好,通气量和Ca2+、Zn2+、Fe2+等金属离子对其细胞生长与乳链菌肽的合成无明显影响,但Mn2+对乳链菌肽的合成有促进作用,而Cu2+则有较强的抑制作用。     

气升式发酵罐生产核酸酶P1发酵过程的动力学

利用15L外循环气升式反应器，初步研究了桔青霉分批式液体深层发酵生产核酸酶P1的发酵动力学过程。Logistic模型可以较好地反映菌体的生长动力学规律，Luedeking-Piret则比较好地描述了发酵过程中的核酸酶P1的活力与菌体生长的关系，并利用此模型可以判断桔青霉发酵生产核酸酶P1的过程中，核酸酶P1的产出与菌体的生长是属于部分耦联的，其发酵过程属于部分耦联型发酵。     

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。     

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。