柚苷酶产生菌Penicillium sp.1523分批发酵动力学研究

分析柚苷酶产生菌青霉(Penicillium sp.)1523在5 L自控发酵罐中的分批发酵动力学。探讨了青霉1523在5 L罐分批发酵过程中菌体生长、柚苷酶合成及基质消耗的变化规律,结果表明:菌体生长呈典型S型曲线,酶的合成与菌体生长趋势呈现部分相关性,属于部分偶联型。基于这些过程曲线的变化规律,结合Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了柚苷酶产生菌青霉1523分批发酵过程的动力学模型,并通过数学推导和非线性拟合获得了模型中各参数的最佳取值,最终确定了能够较好表征青霉1523分批发酵过程中菌体生长、产物柚苷酶合成以及基质消耗的动力学方程。     

基于遗传算法的纤维素酶分批发酵动力学研究

研究青霉产纤维素酶分批发酵动力学。首先探讨青霉在5L自控发酵罐分批发酵过程中菌体生长、纤维素酶合成、基质消耗的变化规律。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,提出发酵过程中菌体生长、单宁酶合成、基质消耗的动力学模型。基于遗传算法,利用Matlab软件对试验数据进行处理,得到青霉分批发酵合成纤维素酶的遗传算法进化结果图及动力学模型参数。试验结果表明,基于遗传算法对动力学模型拟合较好,模型可以较好地描述青霉发酵生产纤维素酶的动力学规律。     

基于遗传算法的安丝菌素P-3分批发酵动力学研究

安丝菌素是微生物来源的美登类生物碱,具有显著抗肿瘤活性。研究安丝菌素P-3（AP-3）产生菌珍贵橙色束丝放线菌ATCC31565分批发酵动力学。首先探讨了5L自控发酵罐中ATCC31565分批发酵过程中菌体生长、AP-3合成和基质消耗的变化规律。基于遗传算法对实验数据进行处理得到了ATCC31565分批发酵合成AP-3的动力学模型参数及遗传算法进化结果图。结果表明,基于遗传算法对动力学模型拟合较好,可以较好地描述ATCC31565生产AP-3的发酵动力学规律。     

地顶孢霉深层发酵的动力学研究

基于地顶孢霉Acremonium terricola JU05在25 L规模分批发酵过程中菌体生物量、胞外多糖产量以及底物葡萄糖的残留量,建立其发酵动力学模型。结果表明,Logistic方程和Luedeking-Piret方程可准确描述地顶孢霉的菌体生长、胞外多糖合成以及葡萄糖消耗等动力学规律,进而明确了地顶孢霉胞外多糖合成属于菌体生长部分偶联型;采用Origin 8.0软件非线性拟合得到菌体生长、胞外多糖合成以及葡萄糖消耗等的动力学模型参数,结果显示,地顶孢霉分批发酵动力学模型拟合效果较好。     

植物乳杆菌合成CLA发酵动力学研究

在5L发酵罐试验数据基础上,对植物乳杆菌合成共轭亚油酸(CLA)的分批发酵动力学特性进行研究,通过Lo-gistic方程提出发酵过程中菌体生长、CLA合成、基质消耗的动力学模型。采用Origin6.1软件对试验数据进行处理,得到植物乳杆菌合成CLA分批发酵的动力学模型参数。结果表明:模型与试验数据能较好地拟合,基本上反映了植物乳杆菌合成CLA分批发酵过程的动力学特征。     

蜡样芽孢杆菌发酵产脂肪酶的分批发酵动力学

对蜡样芽孢杆菌Bacillus cereus CGMCC No.12336发酵生产脂肪酶的动力学模型进行了研究.分别测定了B.cereus CGMCC No.12336发酵过程中菌体细胞质量浓度、脂肪酶的活性浓度和还原糖的质量浓度,运用Logistic,Luedeking-Piret等方程对实验数据进行了非线性拟合,阐明了B.cereus CGMCC No.12336分批发酵过程中菌体细胞生长、产物合成和基质消耗的动力学模型并拟合得到了动力学参数.为检验动力学模型的可靠性,对得到的模型进行了实验验证.结果表明:动力学模型与实验数据拟合良好,能较好地描述B.cereus CGMCC No.12336分批发酵过程的动力学特征.     

鼠李糖脂分批式发酵动力学模型

根据3.7 L瑞士Bioengineer KLF2000型发酵罐分批发酵的实验数据,利用GraphPad Prism软件对假单胞菌BS-03产鼠李糖脂生物表面活性剂的发酵动力学模型进行非线性拟合,说明Logistic模型和L-P模型能较好的描述假单胞菌BS-03发酵过程中的菌体生长、鼠李糖脂合成和限制性基质的消耗动力学。     

黑曲霉生产葡萄糖酸钠的分批发酵动力学模型

对黑曲霉发酵生产葡萄糖酸钠的分批发酵动力学特性进行了研究,通过对Logistic方程,Luedeking-Piret方程和Luedeking-Piret/Like方程进行最优参数估计和非线性拟合,得到了描述发酵过程中菌体生长、葡萄糖酸钠合成、葡萄糖消耗的动力学模型.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,基本上反映了黑曲霉分批发酵过程的动力学特征,结果还表明葡萄糖酸钠的发酵合成是部分生长偶联型的.     

酿酒酵母生产谷胱甘肽分批发酵动力学研究

以麦芽汁为发酵培养基,对7.5L 自动发酵罐中酿酒酵母Y518 分批发酵生产谷胱甘肽的实验数据进行分析,建立谷胱甘肽分批发酵动力学模型。通过对符合菌体生长的Logistic 方程、产物生成的Luedeking-Piret 方程和基质消耗的物料衡算方程进行最优参数估计和非线性拟合,分别得到了相应的动力学模型和最佳模型参数值。对动力学模型的拟合曲线进行分析,发现模型的计算值与实验值能较好地拟合,表明本实验建立的分批发酵动力学模型能较好地反映谷胱甘肽分批发酵过程。     

Lactobacillus paracasei W2产苯乳酸的发酵动力学研究

研究Lactobacillus paracasei W2分批发酵过程中细胞生长、苯乳酸(PLA)的积累、葡萄糖消耗的变化规律。基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了PLA分批发酵过程中细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型。通过Matlab 7.0 软件进行最优参数估计和非线性拟合,拟合模型R2均大于0.955,显示了模型与实验数据能较好地吻合,反映了Lactobacillus paracasei W2分批发酵合成PLA过程的动力学特征。     

Statistical experimental design for evaluation of medium components for lipase production by Rhizopus arrhizus MTCC 2233

The Plackett-Burman experimental design was used to evaluate the medium components for lipase production by Rhizopus arrhizus in submerged batch fermentation. Twelve medium components with three dummy variables were studied in this experimental design. The most significant variables affecting lipase production were found to be olive oil, peptone, KH₂PO₄, CaCl₂·2H₂O and MgSO₄·7H₂O. Maximum lipase activity (3.98 U mL⁻¹) and maximum cell mass concentration (5.62 g L⁻¹) were obtained using the optimised medium. Unstructured kinetic models were analysed to simulate the experimental values of cell growth, lipase activity and glucose concentration. The logistic model for cell growth, the Luedeking-Piret model for lipase production and a modified Luedeking-Piret model for substrate utilisation were found to accurately predict the fermentation kinetics. The estimated values of the kinetic model parameters, α and β, for lipase production indicate that the lipase production by R. arrhizus is growth-associated.     

基于BP神经网络的洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶发酵软测量建模

为建立洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia)脂肪酶发酵过程的软测量模型,运用BP神经网络对洋葱伯克霍尔德菌脂肪酶的发酵过程进行软测量建模,并利用遗传算法对神经网络的初始权值和阈值进行优化,实现模型加快收敛速度,达到全局最优解效果.该模型能够比较精确地模拟菌体生长、底物消耗以及发酵产酶的过程动态,具有良好的泛化能力,说明BP神经网络结合遗传算法在洋葱伯克霍尔德茵脂肪酶发酵过程的模拟与预测中是一种高效快速的方法.     

菌株SFZ-37产鼠李糖脂分批式发酵动力学的初步研究

在5 L磁力搅拌发酵罐上,对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)菌株SFZ-37生产鼠李糖脂进行分批发酵,并对发酵过程进行监测,pH值在发酵过程中基本维持稳定,发酵结束时,菌体生物量可达4.41 g/L,鼠李糖脂产量达到11.61 g/L,底物甘油残量达到11.69 g/L。根据实验数据构建了菌体生长、产物生成及底物消耗的动力学模型,并采用OriginPro 8.0软件对其进行了非线性拟合。结果表明,建立的动力学模型可以较好的反映菌株分批发酵过程中菌体生长、产物生成和底物消耗三者之间的关系。     

雪白白僵菌产环孢菌素A分批补料发酵动力学

对在30 L发酵罐中雪白白僵菌发酵环孢菌素A的分批补料发酵过程进行了动力学研究。通过对环孢菌素A分批发酵数据进行分析,基于Logistic模型和Luedeking-Piret方程,建立了环孢菌素A发酵动力学模型,包括细胞生长、底物消耗和产物合成回归方程。应用Origin7.5软件对模型进行非线性拟合计算,建立的动力学模型与实验值拟合良好,能较准确反映环孢菌素A分批补料发酵动力学过程。     

紫色红曲霉固态发酵三七渣生产红色素的动力学研究

该实验在紫色红曲霉固态发酵三七渣生产红色素过程中考察了生物量、淀粉含量、总糖含量、还原糖含量、红色素色价和pH等参数随时间的变化情况,并建立了菌体生长、基质降解和产物生成的动力学模型。结果表明,菌体生长、基质降解和产物生成动力学分别适合采用对数模型、四参数对数模型、Boltzmann模型进行描述。最大菌体生物量Xm为0.241 6 g/g发酵培养物（干基）,比生长速率常数μ为0.457 4 d-1。最大红色素色价B2为14.63 U/g发酵培养物（干基）,红色素色价达到最大值一半时需要的发酵时间t0=4.21 d。发酵末期发酵培养物（干基）中总糖含量D2为28.84%,总糖降解的半衰期t50%为3.536 d。     

菠萝蜜果酒分批发酵动力学模型研究

为了研究菠萝蜜果酒分批发酵过程中酵母菌体生长、还原糖基质消耗和乙醇产量生成的动力学变化规律,每隔24 h测定菠萝蜜果酒发酵过程中的酵母菌数、还原糖含量和酒精度,采用经典的Logistic、SGompertz、Boltzmann和DoseResp模型进行非线性拟合,构建菠萝蜜果酒的分批发酵动力学模型。结果表明,在酵母菌体生长动力学模型中,采用Boltzmann模型拟合效果最佳,拟合系数R 2为0.99396;在乙醇产量生成动力学模型中,SGompertz和Boltzmann模型的R^2分别为0.99905和0.999,2种模型均能产生很好的拟合效果;在还原糖基质消耗动力学模型中,DoseResp和Boltzmann模型的R^2都为0.98705,拟合系数一致,说明2种模型均可用于较好地描述发酵过程还原糖的消耗情况。所选模型拟合发酵过程是可行的,为菠萝蜜果酒工业化发酵工艺控制提供理论基础。     

枯草芽孢杆菌GXA-28发酵生产γ-聚谷氨酸动力学研究

对耐热高产菌株枯草芽孢杆菌GXA-28分批发酵生产γ-聚谷氨酸的动力学特征进行了研究,基于菌体生长特性,结合Logistic方程和Luedeking-Piret方程,提出了菌体生长、产物合成、葡萄糖消耗以及谷氨酸钠消耗的动力学模型。应用Origin8.5对数据进行分析处理,得到了Bacillis subtilis GXA-28分批发酵合成γ-聚谷氨酸相应的动力学参数。将模型预测值和实验值进行比较,结果表明,模型基本反映了枯草芽孢杆菌GXA-28分批发酵过程中的动力学特征。     

发酵过程中啤酒酵母生长代谢活性的电化学分析

首次报道了电化学分析方法在 4 80t啤酒酵母发酵过程中对酵母细胞生长代谢的连续检测。从 0代到 4代 ,从满罐到降温结束 ,跟踪了 5代酵母发酵的全过程。研究表明 ,电化学方法可以描述细胞生长代谢的过程 ,反应细胞的代谢活性 ,在相应地细胞生长代谢阶段 ,细胞的电化学活性与细胞数有良好的线形关系。因此细胞电化学方法为酵母发酵过程提供了一个快速、准确的细胞代谢过程及代谢活性的分析方法