諾西肽發(fā)酵過程的建模與優(yōu)化研究.pdf

1、21世紀是一個生物技術的世紀，生物工程作為蓬勃發(fā)展的新興產業(yè)，它的發(fā)展進步將一定程度上解決人類面臨的環(huán)境污染、能源短缺和資源不足等危機，甚至影響產業(yè)結構的調整，引發(fā)技術革命。發(fā)酵工程是生物工程的重要組成部分，其他生物工程，如酶工程中酶的獲得和遺傳工程中菌的獲得，都必須依靠發(fā)酵工程技術。由此可見，發(fā)酵工程的技術進步對生物工程的進一步發(fā)展起到至關重要的作用。
　　諾西肽(nosiheptide)作為一種新型的飼料添加劑，國外早在80年

2、代末就已經批準上市了，而國內在這方面研究較少。近些年來，隨著對諾西肽研究的不斷深入，其在豬飼料、禽類飼料和水產飼料中都有了成功的應用。正是由于諾西肽廣闊的市場前景，本文致力于諾西肽發(fā)酵過程建模與優(yōu)化的研究，現(xiàn)將主要工作歸納如下:
　　在查閱大量文獻的基礎上，從諾西肽發(fā)酵過程工藝出發(fā)，以菌體濃度、基質濃度、溶解氧、產物濃度和發(fā)酵液體積作為狀態(tài)變量，建立了諾西肽分階段補料分批發(fā)酵過程機理模型，并利用遺傳算法確定了模型中的動力學參數(shù)。<

3、br>　　在所建模型的基礎上，提出了參數(shù)綜合靈敏度分析的思想，對隨著時間推移出現(xiàn)“老化”的諾西肽發(fā)酵過程模型進行及時地校正，更新了模型中的部分參數(shù)。將遺傳算法應用到諾西肽發(fā)酵過程的優(yōu)化當中，選取發(fā)酵結束時的產物濃度最大作為優(yōu)化的目標，最終得到了溫度、通氣量、攪拌速度和補料速度等決策變量的數(shù)據結果和優(yōu)化曲線。
　　為了節(jié)省實驗所耗費人力、物力并方便研究人員獲得研究數(shù)據和仿真曲線，本次研究還利用C#、Matlab和SQL Server