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。     

木醋杆菌在转盘式反应器中的发酵动力学研究

对细菌纤维素生产菌株QAX993的发酵动力学特性进行了研究,基于Logistic方程,提出了菌体生长动力学、基质消耗动力学、纤维素合成动力学模型,得到了使用转盘式反应器分批发酵合成细菌纤维素的动力学模型参数,同时对实验数据与模型进行了比较,模型与实验数据能够较好地拟合,模型基本上反映了该菌株在转盘式反应器中分批发酵过程的动力学特征.     

量子遗传算法及其在发酵中的应用

提出基于通用发酵动力学的分批发酵特征解析模型,并将量子遗传算法应用于求解该模型的参数。最后以赖氨酸分批发酵过程模拟为例,实验结果表明:用量子遗传算法可有效地解决赖氨酸分批发酵动力学模型这类复杂的非线性函数的参数估算问题。同POWELL与BP神经方法估算结果作比较,量子遗传算法能进一步提高赖氨酸分批发酵过程状态变量的计算值与实验值的吻合程度。     

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。     

醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学研究

对巴氏醋酸杆菌合成细菌纤维素的发酵动力学特性进行了研究，通过Logistic方程，提出了发酵过程中菌体生长、纤维素合成、基质消耗的动力学模型。采用Origin6．0软件对实验数据进行处理，得到了巴氏醋酸杆菌分批发酵合成细菌纤维素的动力学模型参数。对实验数据与模型进行比较，结果表明模型与实验数据能较好地拟合，基本上反映了巴氏醋酸杆菌分批发酵过程的动力学特征。     

枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的动力学研究

对枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的发酵动力学特性进行了研究,通过Logistic方程,提出了发酵过程中菌体生长、γ-聚谷氨酸合成、基质消耗的动力学模型。应用MATLAB数值应用软件对实验数据进行处理,得到了枯草芽孢杆菌分批发酵合成γ-聚谷氨酸的动力学模型参数。对实验数据与模型进行比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本上反映了枯草芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征。     

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.     

木糖醇发酵动力学研究

根据通用的分批发酵动力学模型,建立了莫格假丝酵母由木糖转化为木糖醇的发酵动力学模型,用遗传算法估算反应动力学模型参数.计算结果表明,该模型能较好地与实验结果相吻合.     

枯草芽孢杆菌发酵生产γ-聚谷氨酸的动力学研究

对枯草芽孢杆菌合成γ-聚谷氨酸的发酵动力学特性进行了研究,通过Logistic方程,提出了发酵过程中菌体生长、γ-聚谷氨酸合成、基质消耗的动力学模型.应用MATLAB数值应用软件对实验数据进行处理,得到了枯草芽孢杆菌分批发酵合成γ-聚谷氨酸的动力学模型参数.对实验数据与模型进行比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本上反映了枯草芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征.     

纳豆菌发酵动力学研究初探

研究纳豆菌菌体生产的发酵动力学。以70L发酵罐进行分批发酵,并基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述分批发酵过程的菌体生长和底物消耗动力学模型及模型参数,同时对实验数据和模型进行了验证比较,模型计算值与实验数据拟合较好。结论:模型基本反映了纳豆菌分批发酵过程的动力学特征,可用于预测发酵过程。     

重组大肠杆菌产青霉素酰化酶的发酵动力学研究

对产青霉素酰化酶重组大肠杆菌M3进行分批发酵动力学研究。根据Logistic和Luedeking-Piret方程,拟合出重组大肠杆菌M3分批发酵过程中菌体生长、青霉素酰化酶合成、基质消耗的动力学模型及模型参数。结果表明,重组大肠杆菌M3产青霉素酰化酶的发酵动态过程能很好的被该模型所表达。     

里氏木霉306生物合成组织型纤溶酶原激活剂(t-PA)5L罐分批发酵条件的研究

以摇瓶分批发酵条件为基础，对基因工程菌株里氏木霉(Trichodermareesei)306进行了5L发酵罐分批发酵条件的研究。确定了适宜的发酵条件：温度为28℃，溶氧浓度控制30％饱和度，pH值在自然状态下进行发酵。以5L发酵罐分批发酵试验数据为依据，对里氏木霉306生物合成t-PA分批发酵动力学进行了研究。应用MATLAB工具软件进行非线性规划，建立了菌体生长、底物消耗和产物合成的发酵动力学模型。     

废蜜原料液体发酵蛹虫草菌丝体和多糖的条件

废蜜（糖蜜）是制糖工业的主要副产物之一,含有很多微生物可利用的成分,是一种廉价的生产原料.以甜菜糖蜜为原料,通过液体发酵方法生产蛹虫草菌丝体.以蛹虫草菌丝体生物量为主要指标,发酵液中胞外多糖做为次要指标,运用单因素对比试验和正交实验,对蛹虫草液体培养基中的氮源以及培养条件进行优化.结果表明：有机氮源比无机氮源更有利于蛹虫草液体发酵;大豆分离蛋白与蛋白胨以4：1的比例混合,不仅能降低生产成本,还能促进菌丝生物量及胞外多糖的积累;发酵的最适培养条件为：摇床转速180r/min、装液量50/250ml、培养温度23℃、接种量8％ （v/v）,优化条件下蛹虫草液体培养生物量达到42.71 mg/ml,培养液中多糖含量达到5.97mg/ml.     

Lipstatin生产菌株发酵动力学研究

对Lipstatin生产菌株--毒三素链霉菌发酵动力学特性进行了研究,提出了细胞生长动力学、基质消耗动力学、产物生成动力学模型,得到了描述该发酵过程的菌体生长动力学方程、基质消耗动力学方程、产物生成动力学方程.采用Origin软件,对实验数据与模型进行了拟合,拟合度良好,三个模型的线性相关性R值均在0.988以上.     

琥珀酸产生菌固体发酵动力学研究

对琥珀酸产生菌SH-20合成琥珀酸的固体发酵动力学进行研究。在Logistic方程和Luedeking-Piret方程的基础上,建立了琥珀酸产生菌SH-20发酵过程中菌体生长、基质消耗和产物形成的动力学模型。对实验数据与模型进行了比较,结果表明模型与实验数据能较好地拟合,基本反映了琥珀酸产生菌发酵过程的动力学特征。     

赤霉酸的添加对成品麦芽中残留量的影响

作为植物生长调节剂,赤霉酸添加到制麦过程中,可以加速大麦发芽,提高麦芽质量。但是若使用不当,会引起麦汁煮沸色度增加、赤霉酸残留量增加等问题。本文选取澳麦、法麦和国产苏北大麦为主要研究对象,考察了制麦过程添加赤霉酸对成品麦芽品质的影响。研究结果显示:赤霉酸对三个不同地区的大麦麦芽质量指标及其赤霉酸残留量的影响趋势基本一致,即添加量在0～0.3mg/kg范围内,对麦芽质量有明显提高,超过0.3mg/kg后趋于平缓。添加赤霉酸对麦汁色度的影响与大麦产地相关,法麦煮沸色度受影响最大,澳大利亚大麦受影响程度最小。成品麦芽中赤霉酸的残留量与制麦时的添加量具有非常明显的正相关性(R~2>0.99))。所以合理使用赤霉酸对麦芽品质的改善和控制具有重要意义。     

一株黄色短杆菌基因工程菌株的构建及其L- 缬氨酸积累

从谷氨酸棒杆菌模式菌株C. glutamicum ATCC13032 中克隆出L- 缬氨酸合成途径上的限速酶--乙酰羟酸合酶编码基因ilvBN。对ilvBN 进行定点突变,获得其抗反馈抑制突变型ilvBNr。以大肠杆菌- 黄色短杆菌穿梭表达载体pDXW-10 为基础,构建重组质粒pDXW-10-ilvBNr,并转化野生型黄色短杆菌B. flavum ATCC14067,获得工程菌株ATCC14067/pDXW-10-ilvBNr。3L 罐发酵实验结果显示：在野生型菌株发酵液中检测不到L- 缬氨酸积累,而工程菌株发酵液中L- 缬氨酸积累达5.0g/L。     

一株产L-赖氨酸菌株发酵培养基的响应面优化

本试验优化了一株黄色短杆菌HXLl09的发酵培养基以提高L．赖氨酸的产量。在研究葡萄糖、硫酸铵、豆饼水解液、KH2P04·3H20、MgS04·7H20、FeS04·7H20、MnSO4·H2O4＋单因素实验的基础上,DesignExpert软件的Box-BehnkenDesign（BBD）建立响应面模型。结果表明：HXL109最佳产酸条件为：葡萄糖89.48g／L,豆饼水解液30．77g／L,硫酸铵20．89g／L,KH2P04·3H204．5g／L。在此条件下L．赖氨酸的产量为142．65g门L,与预测值（143．67g／L）吻合度较高。通过发酵对比实验可见,用响应面分析法对该L-赖氨酸产生菌发酵培养基进行优化,可获得最佳的工艺条件。