发酵过程自适应控制研究

本文运用自适应控制理论,构造了青霉素坐连续发酵跟踪自适应控制系统,克服了常规控制方法无法适应青霉素发酵控制器参数随机波动问题。系统的输入输出模型(SISO)阶数为2,并存在非最小相位特性。为此,本文采用广义最小方差自校正控制策略。仿真试验表明,经适应控制后青霉素生长轨线与设定的理想轨线相贴近。     

D-核糖发酵过程参数的研究与控制

以７Ｌ自控发酵罐进行Ｄ－核糖发酵实验,对Ｄ－核糖发酵过程参数进行优化,发现对数生长后期接种,溶氧控制在４０％左右,以葡萄糖酸补料并调节ｐＨ值在７．２左右,可使罐的发酵单位由４５ｇ／Ｌ提高至６５ｇ／Ｌ左右。     

体积膨胀率作为干红葡萄酒发酵过程参数可行性研究

文章介绍了监测干红葡萄酒发酵过程参数的现状;分析了引起干红葡萄酒发酵体积膨胀的原因;定义了体积膨胀率;对体积膨胀率作为发酵过程物理参数的实用性进行了探讨。     

生化反应过程的多变量自校正控制——以重复流加青霉素发酵为例

本文采用两阶离散MIMO(Multi lnput Multi Output)动态模型描述生化反应过程的动态行为,并以青霉素重复流加发酵为例,借助于计算机在线检测系统,在40,OOOL大罐上进行参数辨识与多变量自校正控制仿真研究。结果表明;该控制策略能够克服噪声和过程不确定性影响,使发酵沿最优轨迹进行,实现跟踪优化控制。     

用人工神神经网络法辨识发酵动力学模型参数

本文提出发酵动力学模型参数辩识的人工神经网络方法,并对几种典型的模型进行了具体尝试,结果表明,用这种方法估计参数效果极好。     

有机溶剂中青霉素酰化酶催化的动力学与热力学

用电泳纯巨大芽孢杆菌胞外青霉素酸化酶,研究其在乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、丙酮、二氧六环、四氢呋喃等有机溶剂存在下的动力学和热力学特性,并与相应的溶液酶作比较,探讨溶剂酶（有机溶剂存在下的酶）和溶液酶在催化活性及分于构象方面的特性。     

一类信号转导通路模型参数辨识中最小应测量状态的确定

建立信号转导通路的数学模型是系统生物学的一个重要目标．但是信号转导通路本身的复杂结构及其所表现出的强非线性特征,使得对该类模型的参数辨识十分困难．参数辨识所需要的测量数据的选择对于辨识结果有重要影响．本文研究了一类信号转导通路模型参数辨识中最小应测量状态的计算问题．给出了用于确定该最小应测量状态的目标函数,通过对目标函数进行简单的运算,确定了用来估计未知参数的最小应测量状态的数量,同时给出了一种计算系统状态对应于未知参数的敏感性系统曲线的新方法．以TNFα诱导的NF-κB信号转导通路为例进行了仿真研究,并给出了仿真结果．     

谷氨酸发酵过程的模型化和参数估计

本文讨论了直接利用工厂报表数据构筑各氨酸发酵过程的数学模型以及估计模型中参数的方法。模型结构由理论分析得出,可用于分析模型和预测模型。参数估计主要介绍了辨识方法。考虑到模型方程可能病态,因此采用了平方根法滤波。文中还详细介绍了适用于实时在线辨识的递推平方根算法。仿真结果表明,利用上述方法求得的模型和工厂数据符合得很好。作为预测模型,利用前18h的数据就能成功地预测全过程的状态。     

发酵参数对葡萄糖异构酶活力的影响

控制发酵参数对提高葡萄糖异构酶活力影响明显,尤其是通气比和ｐＨ影响更大。通过观察其菌丝形态变化能预测其胞内酶比例,有效确定放罐时间,提高产得率。     

木糖醇发酵状态估算、过程预测与优化

运用广义对数方程拟合不同初始木糖浓度(4.73～94.71g/L)下的木糖醇发酵过程,借助于均匀设计综合考察构建神经网络时第一、二隐层单元数、学习速度、初始权矩阵对模拟结果的影响及不同的初始状态变量对木糖醇发酵过程的影响,建立了一个能够很好地用于不同初糖浓度下木糖醇发酵状态估算和过程预测的四层6-7-6-3拓扑构型的神经网络模型,提出了对改善木糖醇发酵有指导意义的优化方案。     

木糖醇发酵状态估算,过程预测与优化

运用广义对数方程拟合不同初始木糖浓度（４７３～９４７１ｇ／Ｌ）下的木糖醇发酵过程,借助于均匀设计综合考察构建神经网络时第一、二隐层单元数、学习速度、初始权矩阵对模拟结果的影响及不同的初始状态变量对木糖醇发酵过程的影响,建立了一个能够很好地用于不同初糖浓度下木糖醇发酵状态估算和过程预测的四层６７６３拓扑构型的神经网络模型,提出了对改善木糖醇发酵有指导意义的优化方案。     

裂殖壶菌发酵产DHA过程呼吸参数的在线检测分析

利用尾气分析仪对发酵过程的尾气中的O2、CO2含量进行实时检测,建立了裂殖弧菌发酵生产DHA过程中的呼吸参数在线检测方法,实现了裂殖壶菌补料分批发酵过程及双阶段供氧控制发酵过程中的呼吸参数在线检测分析。通过呼吸参数在线检测分析,从氧消耗机制方面解释了双阶段氧传递控制工艺能获得较高生物量、油脂和DHA含量的原因,从而为该工艺过程提供了理论指导。根据发酵过程中菌体生长不同时期的呼吸参数的变化情况,建立了基于呼吸商变化的在线补料控制方法,设计了一种基于RQ-Stat的补料工艺。RQ-Stat补料方式最终获得的油脂含量、DHA产量和产率比间歇式补料工艺分别提高了11.58%、12.19%和11.40%。     

青霉素酰化酶基因的克隆与表达Ⅱ 质粒pPAl的限制性酶切图及青霉素酰化酶基因的定位

前文报道重组质粒pPAl中9．1kb的EcoRI片段上带青霉酰化酶基因。用16种限制性内切酶消化pPAl,其中ApaI,KpnI,SacI,SacI,SmaI及XhoI等六种内切酶在pPAl上无切口; BamHI,ClaI,Sph I,BglI为单切口;Sal为双切口,AvaI,HindI及PvuI为三切口,EcoRV为五切口。经交叉双酶解法测定各片段的大小,作出质粒pPAl的限制性酶切图。在包含青霉素酰化酶基因的9．1kbEcoRI片段上,BglI有一个切口,AvaI,HindI 及PvuI都有两个切口,而EcoRV有四个切口,SalI,BamHI,ClaIKSphI不切9．1kb的EeoR I片段。HindI切9．1kb EcoR I片段为A(3．5kb),B(2．7kb)及C(2,9kb)等三个片段。经Hind I部分水解后连接,转化大肠杆菌HB101得到一系列带不同Hind 1片段的质粒的转化子,青霉素酰化酶活性测定证明其基因位于Hin d II—A片段上。合成青霉素酰化酶仍需苯乙酸诱导,并被葡萄糖阻遏,Hind I—B片段的存在能增加青霉素酰化酶基因的表达,而c片段无显著影响。     

推断室内尸体死亡时间的模型参数辨识及其应用

在已推导的新数学模型基础上,针对法医实践中遇到的数学问题,把数学理论推导与动物和尸体实验相结合,辨识模型参数,建立了推算死亡时间的新方法．在微机上利用组内非正常死亡的直肠温度数据推断死亡时间,其误差较小,参照文献数据,本法略优于国内同类研究报导的方法。     

迁飞昆虫生物学参数反演及种类辨识分析

虫害严重威胁着我国的粮食安全,迁飞昆虫中有许多是农业害虫,其远距离迁飞是导致虫害异地暴发的重要原因.昆虫雷达是观测昆虫迁飞最有效的工具,在迁飞昆虫的监测和预警中发挥着越来越重要的作用,但传统昆虫雷达不能准确获取昆虫的各项生物学参数,因此无法实现昆虫种类的精确识别.随着雷达技术的创新和发展,通过昆虫雷达获得较为准确的昆虫生物学参数成为可能,为基于昆虫雷达实现迁飞昆虫个体种类辨识提供了依据.本文综述了从雷达回波中提取多频和极化散射参量,然后基于不同的电磁散射反演昆虫生物学参数的方法,并对比分析了基于不同方法的昆虫体重、体长、体宽和振翅频率的反演精度.最后基于生物学参数,采用5种机器学习算法以高精度实现了 23种迁飞昆虫的种类辨识,并分析了昆虫生物学参数的测量误差对迁飞昆虫种类辨识精度的影响,初步验证了利用雷达实现高精度迁飞昆虫种类辨识的可行性.     

纳豆激酶固态发酵的参数优化

方法:在对实验室分离的纳豆激酶产生菌进行菌株鉴定及其酶学性质研究的基础上,对影响菌株固态发酵产酶的工艺参数进行了优化研究.结果:发酵温度、发酵时间及培养基碳氮比、料水比、pH对纳豆激酶的产生都有较大影响,而接种量对纳豆激酶影响较小;在优化条件下,纳豆激酶固态发酵酶活可达到8 300U/g,为已知最高纳豆激酶单位酶活.     

发酵过程中原花色素对酵母氧化状态的影响

【目的】研究葡萄酒发酵过程中原花色素对酿酒酵母氧化状态的影响。【方法】以一株商业酵母和一株实验室筛选酵母为研究对象, 向模拟葡萄汁培养基中添加0.1、1.0 g/L原花色素, 考察发酵末期酵母活菌数和存活率, 以及不同时期酵母超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性和丙二醛(MDA)的含量。【结果】原花色素可以提高发酵末期活菌的数量及存活率, 同时会提高胞内SOD和CAT的活性, 降低胞内MDA的含量, 而且原花色素含量越高作用越明显。【结论】在发酵过程中原花色素可以清除细胞内活性氧, 对细胞产生保护作用, 进而保证发酵顺利进行。     

超声波对红曲菌的诱变筛选及发酵过程在线处理

以红曲菌为出发株 ,经超声波诱变 ,获得一株高产菌株 ,并对该菌株在液态深层发酵过程中 ,进行超声波在线处理 ,结果表明 :红曲色素和MonacolinK的产量都有明显提高 ,分别达 29.74%和 39.96%。     

通过参数相关性分析对发酵控制策略在植酸酶高密度发酵中的作用探讨

为了优化植酸酶高密度发酵条件,有必要获取在发酵过程中由于控制策略引起有关参数的实时变化及其关联性.本研究利用传感器对植酸酶工程菌高密度发酵过程进行数据在线采集,通过改变转速、接种量与补料甘油,探讨三方面控制因素对高密度发酵产酶过程参数具体影响及各参数变化之间的相关性,建立起与转速-细胞密度-溶氧-乳酸相关的发酵罐内外环...