Kinetic model for nuclease P1fermentation by Penicillium citrinum

研究了桔青霉发酵生产核酸酶P1的发酵动力学特性:以Logistic方程和Luedeking-Piret方程为基础,进行最优参数估计和非线性拟合,得到了描述整个发酵过程中的菌体生长、产物合成和基质消耗的动力学模型.对实验数据与模型预测值进行比较,发现模型预测值与实验数据能较好地拟合,基本上反映了桔青霉发酵过程的动力学特征,为以后进一步研究和预测核酸酶P1发酵过程奠定了理论基础.     

桔青霉摇瓶发酵生产核酸酶P1的动力学研究

研究了桔青霉发酵生产核酸酶P1的发酵动力学特性：以Logistic方程和Luedeking—Piret方程为基础,进行最优参数估计和非线性拟合,得到了描述整个发酵过程中的茵体生长、产物合成和基质消耗的动力学模型。对实验数据与模型预测值进行比较,发现模型预测值与实验数据能较好地拟合,基本上反映了桔青霉发酵过程的动力学特征,为以后进一步研究和预测核酸酶P1发酵过程奠定了理论基础。     

黑曲霉过氧化氢酶发酵过程的数学模型

研究了黑曲霉发酵生产过程氧化氢酶的分批发酵动力学,并建立了发酵过程菌体生长,基质消耗及酶合成的随时间变化的数学模型。Logistic方程,Luedekin-Piret方程及与Luedeking-Piret方程相似的基质消耗方程能够很好地分别描述黑曲霉细胞的生长,发酵产酶过程及葡萄糖的消耗,过氧化氢酶的发酵合成是生长耦联的,研究中还将3个动力学模型的预测值和实验值进行了比较。     

球形节杆菌A152产透明质酸酶的发酵优化及动力学模型的建立

以制备高产量的透明质酸酶为出发点,利用5 L发酵罐对球形节杆菌A152发酵生产透明质酸酶的条件进行优化,并对其发酵动力学模型进行研究。研究结果表明,转速400 r/min、通气量3.5 L/min时,生物量和透明质酸酶酶活力最优,分别为5 g/L、16.4 U/mL;同时对发酵过程中菌体生长、产物生成及基质消耗的规律进行研究,应用Logistic方程、Luedeking-Piret方程和底物消耗的物料平衡方程建立了球形节杆菌Arthrobacter globiformis A152发酵过程的动力学模型,并通过MATLAB软件进行最优参数估计和非线性拟合。模型的计算值与实验值能较好地拟合,表明所建的模型能较好地反映发酵过程,可为发酵过程的在线控制和预测提供理论基础。     

产酸丙酸杆菌FS1171产丙酸发酵动力学研究

对产酸丙酸杆菌（Propionibacterium acidogenes）FS1171产丙酸的分批发酵动力学进行研究,基于经典发酵动力学模型（Logistic、Luedeking-Piret、Dose-Resp方程）及Origin软件优选模型（Boltzmann方程）两种方法分别构建丙酸发酵过程中菌体生长、丙酸合成及底物甘油消耗随时间变化的动力学模型,软件分析表明,经典发酵动力学构建的模型拟合度整体不如Boltzmann方程构建的动力学模型,但前者所构建的3个动力学模型之间有较好的关联性,两种方法构建的模型拟合值和实验值能较好的吻合,说明所构建的产酸丙酸杆菌的发酵动力学能较好地反应丙酸杆菌的发酵过程,为优化发酵过程和工业上放大生产丙酸提供参考。     

Logistic模型在不同还原糖初始浓度乙醇发酵中的应用

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)利用可发酵性糖生成乙醇的过程与效率受多种环境因素的影响。研究乙醇形成的动力学有利于理性认识乙醇形成机理,为放大与优化工艺条件提供理论指导。对Logistic模型方程重新参数化,将酵母生长动力学方程类比乙醇生成动力学,拟合性很好,对不同初始浓度还原糖的乙醇同步糖化发酵过程进行Logistic模型方程模拟,给出了乙醇浓度的显式函数模型,用310g/L玉米粉物料浓度的同步糖化发酵工艺,首次揭示在酿酒酵母工业菌株能够承受的一定的糖化醪还原糖浓度范围内,尽可能提高还原糖浓度至上限,可以缩短发酵周期,提高可发酵性糖转化为乙醇的转化率。这对于优化乙醇工业生产工艺条件、提高生产效率具有较重要的实践指导意义与应用价值。     

苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵动力学模型的构建

对苏云金芽孢杆菌FS140蛋白酶分枇发酵的代谢特性进行了研究.首先描述了FS140分枇发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵过程细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型.动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好反映了苏云金芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征.     

产耐热蛋白酶苏云金芽胞杆菌的发酵动力学

对苏云金芽胞杆菌FZ62耐热蛋白酶的代谢过程进行初步研究,酶生成与菌体生长为耦联过程。以Logistic方程和Luedeking—Piret方程为基础,建立该菌发酵过程中菌体生长、产物生成和基质消耗的动力学模型,求得模型参数,该动力学模型与试验结果拟和程度较好。     

法夫酵母分批发酵虾青素动力学研究

通过三联30L全自动发酵罐对虾青素产生菌法夫酵母的分批发酵动力学进行了研究,结果表明,法夫酵母的生长与限制性基质葡萄糖浓度之间符合Logistic方程,建立了细胞生长、产物合成和基质消耗随时间变化的数学模型。应用MATLAB软件对发酵动力学模型进行最优参数估计和非线性拟和,获得最大比生长速率（umax）和产物得率（Yp/x）分别为0.1829/h、0.1524g/g,虾青素分批发酵中细胞生长与产物合成属于偶联型,模型模拟计算结果和实验值能较好地吻合,动力学研究结果表明该模型能较好地反映细胞的生长、底物消耗和产物合成过程机制。     

蓝色犁头霉深层发酵产壳低聚糖生长动力学研究

目的:研究蓝色犁头霉产壳低聚糖分批发酵动力学的模型.方法:在10L发酵罐中,将蓝色犁头霉分批发酵培养,对蓝色犁头霉菌丝体生长、产物形成和基质消耗的实验数据进行分析,根据Logistic和Luedeking-Piret方程分别建立蓝色犁头霉发酵过程菌体生长、壳低聚糖生成和基质消耗的动力学数学模型,并利用1stOpt软件对模型参数进行非线性曲线拟合.结果:研究得到了菌体生长、产物合成及基质消耗的动力学模型及参数,模型的拟合度分别为0.994、0.986、0.992.结论:研究表明蓝色犁头霉多糖合成和菌体生长呈生长偶联型,模型计算值与实验值有良好的拟合性,模型准确度较高.     

Xenorhabdus nematophila发酵动力学研究

在分批发酵中,研究了Xenorhabdus nematophila YL001的生长、基质消耗及抗菌物质产生的特性.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述分批发酵过程的动力学模型及模型参数,同时对实验数据与模型进行了验证比较.模型计算值与实验数据拟合良好,模型基本反映了Xenorhabdus nematophila YL001分批发酵过程的动力学特征.分批发酵中细胞生长与产物合成属于偶联型.     

产弹性蛋白酶细菌的发酵动力学研究

基于14L的发酵罐分批发酵实验数据,建立了发酵过程菌体生长、产物生成及基质消耗随时间变化的数学模型。Logistic方程、Luedeking—Piret方程能够很好地分别描述产弹性蛋白酶菌体生长;发酵产酶过程和基质消耗过程。并将3个动力学模型的预测值和实验值进行了比较,所建立的分批发酵动力学模型能较好地反映弹性蛋白酶分批发酵过程。     

层生镰孢菌产甲壳素脱乙酰酶发酵动力学

对层生镰孢菌产甲壳素脱乙酰酶的发酵动力学进行了研究。通过Logistic方程分别构建层生镰孢菌细胞生长、甲壳素脱乙酰酶（CDA）合成及糖基质消耗的非结构动力学模型,并利用1stOpt软件对该模型进行了模拟,采用Origin8.0软件得到了非线性曲线拟合图形及各模型参数。结果表明,各模型预测值与实验数据能较好地拟合,层生镰孢菌细胞的比生长速率在第15.52h达到峰值（μ_{m, x}）0.160h^-1;层生镰孢菌的底物比消耗速率在26.51h时达到峰值（μ_{m, s}）0.096h^-1;层生镰孢菌的甲壳素脱乙酰酶比合成速率19.40h达到峰值（μ_{m, p}）0.548U/(mL·h)。模型拟合和实验数据具有良好的适应性,基本上反映了层生镰孢菌发酵产酶过程的动力学特征,为今后的工业化规模生产提供理论依据。     

产人表皮生长因子的重组大肠杆菌的发酵动力学

对产人表皮生长因子的重组大肠杆菌Escherichia coli(E.Coli)的发酵动力学进行了研究,采用了发酵体系中含质粒的工程菌与不含质粒的非工程菌的共处模型,分析了细胞生长、底物消耗、基因工程产物生成的过程,由模型计算的结果与实验结果基本吻合。     

基于遗传算法和支持向量机的乳杆菌发酵过程建模

由于生化反应过程的复杂性和高度非线性,多数简单的数学模型不能准确描述。该文基于Matlab软件,利用改进的支持向量机(υ-SVR)对植物乳酸杆菌发酵这一典型生化过程进行研究,应用遗传算法估计模型最优参数,建立植物乳杆菌的菌体密度预测模型。同时建立传统的logistic动力学模型以进行比较。结果表明,采用结合遗传算法的υ-SVR预测模型拟合误差小,皮尔森相关系数(R)更高,可以较好地预测乳酸杆菌的发酵过程,为其优化控制及放大提供依据。