微生物發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制技術(shù)進(jìn)展——2

1、微生物發(fā)酵過(guò)程建模
1．1基于過(guò)程機理分析的建模
   發(fā)酵過(guò)程機理分析建模是基于質(zhì)能平衡、Monod方程、Contois方程等建過(guò)程機理模型，以及從基兇分子、細胞代謝和反應器等多尺度建立過(guò)程機理模型，在依據機理確定模型形式的情況下，用回歸的方法確定模型參數。上海交通大學(xué)的周海英等對甲醇營(yíng)養型畢氏酵母的代謝途徑進(jìn)行分析，建立了其生長(cháng)代謝的結構模型。為解決該模型不能很好描述蛋白生成的問(wèn)題，引入一階閉環(huán)調節器對其進(jìn)行動(dòng)態(tài)改進(jìn)，實(shí)驗結果表明，改進(jìn)后的模型可以完整地描述細胞生長(cháng)和蛋白生成。張嗣良等從基因分子遺傳、細胞代謝調節和反應器工程特性等尺度對發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化與放大進(jìn)行了深入的研究，在不同尺度上認識過(guò)程的本質(zhì)，得到發(fā)酵過(guò)程的一些約束條件。Ratkov等以過(guò)程廣義化學(xué)計算方程為基礎，結合數據處理及辨識技術(shù)，建立了L-賴(lài)氨酸流加發(fā)酵過(guò)程的動(dòng)態(tài)模型，實(shí)現了過(guò)程仿真。機理建模需要深入了解發(fā)酵過(guò)程機理，雖然模型中各參數的物理意義明確，但由于發(fā)酵過(guò)程的復雜性、生物傳感器的缺乏以及各參數之問(wèn)的嚴重關(guān)聯(lián)，機理建模難度較大。發(fā)酵過(guò)程機理建模通常僅考慮生物量、產(chǎn)物和限制性基質(zhì)3個(gè)過(guò)程狀態(tài)變量，目前最復雜的過(guò)程模型也僅僅是加入了多種基質(zhì)和產(chǎn)物對過(guò)程模型的影響，無(wú)法充分表達復雜的微生物發(fā)酵過(guò)程特性，機理建模過(guò)程中引入的大量假設
也使得模型的適應性較差。   
   

 

上一篇：微生物發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制技術(shù)進(jìn)展——1

下一篇：微生物發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化控制技術(shù)進(jìn)展——3