L-亮氨酸分批发酵动力学研究

通过检测发酵过程的基质浓度、菌体量和产物浓度，建立了一组反映TQ9806菌株L-亮氨酸分批发酵的动力学模型，结果显示该动力学模型可以很好的拟合发酵过程。     

胆固醇氧化酶分批发酵动力学模型的建立

基于7L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甾短杆菌菌体生长和发酵产酶过程．此外，还建立了基质消耗动力学模型，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胆固醇氧化酶分批发酵过程．     

硅橡胶膜生物反应器连续发酵与乙醇分离 耦合动力学研究

在发酵罐体积为4 L、膜面积为0.08 m2的硅橡胶膜生物反应器中,进行了酿酒酵母连续发酵生成乙醇和产物原位分离的耦合动力学研究。建立了耦合过程中细胞生长、产物合成和基质消耗随时间变化的数学模型,通过对实验数据的非线性拟合,得出了对应的动力学模型参数值;该模型计算结果与实验值吻合良好,可较好地预测膜生物反应器稳定操作参数,对该类膜生物反应器的开发设计和操作具有指导意义。     

液醋生产中非线性动力学模型的建立

通过对液醋生产过程的研究,建立了基质、产物及表现菌体活动的非线性动力学模型．对实验数据与模型理论值进行了比较,结果表明能很好地拟合,基本上反映了液醋发酵过程的动力学特征．     

简单节杆菌催化17α-羟基-16β-甲基孕甾-4,9(11)二烯-3,20-二酮脱氢动力学研究

作为倍他米松合成的重要环节,本文研究了简单节杆菌催化17α-羟基-16β-甲基孕甾-4,9(11)二烯-3,20-二酮的C1,2微生物脱氢生成17α-羟基16β-甲基孕甾-1,4,9(11)三烯-3,20-二酮的反应.考察了不同菌体量和底物质量浓度对反应初速度的影响,结果表明,提高菌体质量浓度有利于提高反应速率,反应初速度与底物质量浓度的关系符合米氏方程.考虑底物及产物的固液平衡以及产物抑制,建立了相应的动力学模型,并对不同初始底物质量浓度下的格氏物间歇脱氢反应过程曲线进行了拟合,模型计算值与实验值吻合较好.     

酒精连续发酵用酵母菌种的筛选方法

本文在酒精间歇发酵试验的基础上建立了一个适合于酒精连续发酵用的酵母茵株的筛选方法。建立各参与筛选茵株的三角瓶间歇发酵过程中发酵时间与酒精浓度的线性回归方程;推导出发酵速度与酒精浓度的关系式;比较各茵株在连续发酵时所选取的酒精浓度范围内的发酵速度,以此发酵速度做为连续发酵用酵母茵株的筛选准则。     

酵母细胞流加培养过程的建模与预估控制

建立了包括菌体浓度X、底物浓度S、培养液体积V为状态变量的酵母流加发酵过程的非结构动力学模型；基于该模型，提出了一种克服被估变量的累积误差的一步预估方法，用以估计难以可在线测量的菌体浓度，底物浓度等生化状态变量，并根据预估结果，进行流加操作，该方法应用于酵母流加培养，酵母对糖得率由35．1％提高到40．2％。     

Mathematica的数值分析功能及其应用

简要介绍了Mathematica的数值分析功能（包括曲线拟合、函数逼近与插值、傅里叶变换、数值积分、数值微分、最优值、代数方程的数值解等），并利用Mathematica的数值分析功能建立了固态酒精发酵过程的动力学模型和玉米秸秆粉SSF工艺发酵条件优化与间歇发酵动力学模型，为确定最优工艺条件和实现生产过程的自动控制提供了理论分析。     

基于模糊理论的酵母发酵动力学模型

在模糊理论基础上，提出了一种描述菌体生长的模糊动力学模型，将专家对发酵过程的定性经验描述和精确的数学模型联系起来，模型分析发现，对数期隶属度函数就是菌体的相对比生长速率，从而提供了一种划分菌体发酵阶段的方法，最后针对酵母发酵过程，精确地确定了划分对数生长期的开始时间和结束时间。     

神经元网络在谷氨酸发酵过程中的应用

针对谷氨酸发酵难以建立精确的数学模型这一问题,提出一种基于人工神经网络（ANN）的菌体浓度预测方法.首先对历史数据进行主元分析,提取特征信息,然后用实际生产过程中的训练数据训练神经网络,建立主元之间内部非线性关系,得到关于菌体浓度的非参数模型.仿真结果表明：该非参数模型泛化能力较强,并能达到很高的预测精度.     

基于主元分析和模糊模型的链霉素发酵过程建模

基于主元分析和模糊模型,提出了一种简单而有效的链霉素发酵过程产物浓度的预报方法,该方法采用主元分析压缩关联程度高且含有测量噪声的实际工业生产数据,筛选出影响产物浓度的主要过程变量,构造了模糊分段线性模型的产物浓度估计器,与线性多元回归模型相比,模糊模型更适合作为间歇发酵过程的状态估计器。     

氧载体对L—天冬酰胺酶发酵过程影响的研究

以抗癌药物Ｌ－天冬酰胺酶生产的应用背景,针对发酵过程中存在的严重耗氧问题,研究了氧载体对发酵过程的影响,通过对几种载体的筛选,认为正十二烷最适合该发酵过程,随后以产物Ｌ－天冬酰胺酶活性,菌体浓度以及溶氧水平为主要指标,考察了氧载体在发酵过程中作用,实验表明,发酏基质中５％正十二烷的添加量为最佳浓度,这种氧载体的加入,明显地提高了发酵介质中的溶氧水平,改善的供氧条件,增加了菌体浓度,提高了Ｌ－天冬酰     

嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌混菌发酵合成共轭亚油酸的动力学

利用Logistic方程建立发酵过程中菌体生长和共轭亚油酸合成的动力学模型;应用Origin 8.0对实验数据进行处理,得到了嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌混菌发酵合成共轭亚油酸动力学的模型及参数,相关系数R2分别为0.985 09和0.986 75,说明动力学模型与实验数据拟合较好,基本反映了嗜酸乳杆菌和嗜热链球菌混菌合成共轭亚油酸的发酵过程。     

酒精发酵速率方程的线性化研究

对不带搅拌的发酵罐内以葡萄糖为基质对酒精发酵细胞对数生长期和稳定期的发酵状态进行了研究。发现细胞生长期发酵速率与基质浓度间是存在良好的线性关系,发酵速率方程的斜率和截距与基质初始浓度也存在良好的线性关系;在细胞生长稳定期发酵速率与基质浓度的关系,类似零级反应,随着发酵基质深度的增加,发酵速率与基质浓度的线性化程度也逐步增加并建立了只有发酵速率方程斜率和截距两个实验参数,实用范围更广的酒精发酵速率方     

基于细胞自动机的青霉素菌体生长可视化模型

为了更好地反映出青霉素发酵过程中菌体生长的复杂系统特征,在对青霉素生长分批发酵过程菌体生长机理研究基础上,建立了基于细胞自动机的青霉素分批发酵过程中菌体生长的可视化模型．模型采用二维彩色图案描述了青霉素菌体的生长演化过程;模型演化规则建立在青霉素生产分批发酵过程菌体生长机理及其动力学微分方程模型基础上,更加符合青霉素分批发酵过程菌体生长演化行为的多样性,随机性和不确定性的特点．仿真结果表明,该模型较好地描述了青霉素分批发酵过程中菌体生长的演化行为．     

保加利亚乳杆菌的增菌培养基设计及生长动力学研究

对具有促进保加利亚乳杆菌生长的山楂多糖增殖培养基进行了优化,同时对保加利亚乳杆菌在发酵过程中的生长动力学进行了研究。保加利亚乳杆菌生长的最佳条件为山楂多糖2%,pH为6.5,温度为42℃。在优化后的山楂多糖培养基中的最大菌体浓度是正常MRS培养基的菌体浓度的1.13倍。应用MATLAB软件对Logistic方程进行最优参数估计和非线性拟合,得到了菌体生长动力学模型和模型参数,其相对误差较小,全局收敛性最小。     

预测金属非等温氧化动力学的数值模型

Morkworth模型虽然可以预测工业生产中金属的非等温氧化动力学过程，但当温度－时间关系呈非线性关系时，数学处理显得非常复杂。提出一种用等温氧化动力学参数预测非等温氧化动力学的数值模型，该模型具有明确的物理意义，比Markworth模型更容易地处理温度－时间关系呈非线性关系氧化问题。实验结果表明，本数值模型预测结果与实验结果一致。     

酒精发酵过程的模型开发和参数估计

通过对酒精发酵过程进行理论和实验研究，提出了抑制物状态变量的概念，建立了以山东某酒精厂为背景的酒精发酵过程的状态模型和观测模型，并进行了参数估计和实验验证。模型精度优于国外文献所提供的模型，可以用于酒精发酵过程的优化操作控制。     

薯干粉间歇式酒精发酵动力学研究

本文报道了以薯干粉为底物原材料,用两个酿酒酵母1308~#和5~#,以90、135、185,285g/L(以葡萄糖含量计)4个不同底物浓度进行间歇式酒精发酵过程中的动力学研究,在所得大量实验数据的基础上,经计算机处理,建立了新的动力学模型.并且用这个模型可以确定产物抑制发生的时刻,本文还指出:薯干粉原料发酵最适底物浓度为90—135g/l.     

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．