智能控制在发酵过程中的应用

提出了一种智能控制系统应用于发酵过程的新方法.该系统按功能可分成两层:底层执行数据采集、实施控制等常规任务;上层是一个实时专家系统,综合生物工程和控制工程经验指导发酵过程操作,如传感器有效性检查、事故诊断、流加策略优化等.基于智能控制策略,L-异亮氨酸发酵产率提4%,发酵时间缩短6%.     

重组大肠杆菌生产人表皮生长因子的发酵条件

通过质粒转化实验,获得了较好的产hEGF重组菌,对重组菌发酵条件进行优化,获得最佳初始糖质量浓度为5g/L、蛋白胨20g/L、酵母抽提物10g/L、(NH4)2HPO43.5g/L、Amp100mg/L;最佳接种时间为种子液生长到5～6h,即菌体OD值在1.0～2.0;诱导剂最佳添加时间为8h,即菌体OD值在8.0左右.通过流加发酵进行高密度培养,可使重组菌的hEGF的产率达102mg/L,比优化前提高了近30%.     

代谢通量分析优化米根霉R1021发酵生产L(+)-乳酸过程

建立了米根霉R1021的代谢网络,分析了米根霉R1021在分批发酵过程中不同阶段、不同氮源浓度、不同供氧量条件下的代谢通量分布,确定PYR是米根霉代谢网络上的关键节点,此节点的通量分配比影响着乳酸的最终产率.在米根霉发酵中,当NH4NO3质量浓度为2.0g/L,空气体积流量为2L/min时,流向乳酸的代谢流最大.通过对模型进行优化计算得到L(+) 乳酸的最大理论得率YP/S为98.2%.     

圆弧青霉PG37碱性脂肪酶的发酵工艺条件

研究了圆弧青霉PG3 7碱性脂肪酶的发酵工艺条件 ,优化了PG3 7的摇瓶最适产酶条件 .其中 ,发酵培养基的组成为 (g/dL) :豆饼粉 3 .0 ,玉米浆 3 .0 ,磷酸氢二钾 1 .0 ,硫酸镁 0 .1 ,大豆磷脂0 .5,柠檬酸钠 0 .0 5,花生油 0 .2 ;发酵培养基起始 pH 7.5,发酵温度 (2 9± 1 )℃ ,摇床转速 2 50r/min ,发酵周期 96h ,发酵期间于 3 6,54,72h分别流加 0 .4 g/dL花生油 .在此条件下 ,PG3 7的脂肪酶产率为 2 0 60 μmol/ (min·mL) .PG3 7在 2 5L的实验室小罐中的产酶水平为 1 90 0 μmol/ (min·mL) .     

芦丁水解液发酵法制备L-鼠李糖的工艺

利用发酵法从芦丁水解液中制备L-鼠李糖,选取酵母用量、发酵时间和发酵温度3个影响因素,采用均匀设计和T型关联度分析法进行了优化.得到最佳发酵工艺为:酵母用量为母液的3%,发酵时间为5 h,发酵温度为35 ℃,产品质量浓度为9.52 g/L.     

基于神经网络和遗传算法培养基优化的发酵经济学

利用目前较为先进的神经网络(ANN)和遗传算法结合(GA)的优化方法,通过以6种培养基组成为输入,亚硝酸盐氧化菌的活性与培养基成本之比的"性价比"为输出,构建结构为6-8-1 BP神经网络的非线性的非结构模型,并以该模型为遗传算法的目标函数,进行遗传算法的全局寻优,优化得到具有最高"性价比"的培养基组成.结果表明,基于神经网络和遗传算法能较好地对培养基进行优化,并实现对发酵经济学的初步研究.通过优化,得到亚硝酸盐氧化菌的最佳培养基组成为:NaNO2 2.390 g/L, KH2PO4 1.355 g/L, MgSO4 0.019 g/L, NaCl 0.031 g/L, NaHCO3 4.373 g/L, FeSO4 0.005 g/L,其最优"性价比"为8.705,比初始的6.835提高了27.36%.     

嗜盐嗜碱菌Alkalibacterium sp. F26产碱性果胶酶发酵条件的优化

对Alkalibacteriumsp.F26发酵产碱性果胶酶的培养基和培养条件进行了优化.考察了碳源、氮源、无机盐、表面活性剂及起始pH、发酵时间、温度等发酵条件的影响.经单因素和响应面分析试验得到适宜的发酵培养基为(组分g/dL):葡萄糖0.95,蛋白胨1,NaCl 6.3,MgSO4.7H2O0.02,K2HPO4.3H2O 0.1,NaCO31,吐温-80 1;培养条件为:250 mL三角瓶装液量25 mL,35℃,起始pH值11.25,培养24 h.在此优化条件下培养,酶活达1 015 U/mL.     

耐酸性运动发酵单胞菌的筛选和酒精发酵条件的优化

通过酸性平板筛选,在作者所在实验室保藏的运动发酵单胞菌中,得到一株能在pH4.5时进行酒精发酵的菌株,其酒精产量为66.7g/L,与原菌株在pH6.5时的相同.通过单因素实验和正交实验,对该菌在酸性条件下的酒精发酵条件进行了优化.结果表明,在发酵温度为30～35℃,pH4.5,初糖质量浓度150g/L,酵母膏质量浓度4g/L,蛋白胨质量浓度为2g/L时,该菌的酒精产量达到最大,为71.7g/L.     

酵母流加发酵过程中的模糊控制器

通过分析酵母发酵过程中的影响因素，建立了控制酵母发酵过程中流加速率的模糊控制器.该模糊控制器的模糊规则可以根据专家经验方便地修改以提高控制效果.实验表明在模糊控制器控制下酵母产量比恒速流加时提高了一倍.     

纳豆芽孢杆菌的固态发酵条件

为了优化纳豆芽孢杆菌固态发酵条件,以活菌数和芽孢数为指标,采用微生物发酵技术,研究了种龄、接种量、培养基初始pH值和含水量对固态发酵的影响,并通过L9(34)正交试验确定了纳豆芽孢杆菌固态发酵最佳条件.试验结果表明:接种体积分数7%、种龄17 h、培养基初始pH值8.0、培养基初始水分质量分数70%,37℃固态发酵5 d效果最好,活菌数和芽孢数分别达到3.4×1010 cfu/g和1.8×109 cfu/g.