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生物反应器流场特性研究及其在生物过程优化与放大中的应用研究 被引量：8
1
作者 夏建业 谢明辉 +2 位作者 储炬 庄英萍 张嗣良 《生物产业技术》 2018年第1期41-48,共8页
生物反应器是实现生物过程的核心设备,其内进行的生物反应过程受不同反应器内流场结构的影响会产生差异显著的结果,这也是导致生物过程放大困难的关键问题之一。为研究这一问题,必须对不同规模反应器内流场结构有充分的认识,必须对反应... 生物反应器是实现生物过程的核心设备,其内进行的生物反应过程受不同反应器内流场结构的影响会产生差异显著的结果,这也是导致生物过程放大困难的关键问题之一。为研究这一问题,必须对不同规模反应器内流场结构有充分的认识,必须对反应器内的混合、传质、剪切等影响生物过程的几个关键方面进行深入研究。首先简单介绍了反应器流场研究的实验及数值模拟方法,在此基础上详细论述了流场混合与传质对生物反应过程的影响,流场剪切对丝状菌形态及其生物过程的影响,最后从反应器流场与细胞生理代谢特性整合的角度,介绍了反应器流场与细胞生理之间的相互作用关系,并以三个实例简单介绍了基于Euler-Lagrange模拟框架的整合流场和细胞动力学模型的模拟方法及模拟结果。旨在通过介绍反应器流场研究及其在生物过程优化放大中的应用,提出基于反应器流场特性与细胞动力学响应的生物过程放大研究方法,为更高效、理性地生物过程放大提供一些理论参考。 展开更多
关键词 搅拌生物反应器 发酵过程放大 计算流体力学 细胞动力学 scale-down反应器
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人工智能时代发酵优化与放大技术的机遇与挑战 被引量：7
2
作者 夏建业 刘晶 庄英萍 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4180-4199,共20页
人工智能(artificial intelligence,AI)技术正引发一场新的产业革命,其成功应用正从信息产业迅速渗透到各行各业。传统的发酵工程技术受到巨大挑战的同时更多地迎来了发展变革的机遇。首先,合成生物技术飞速发展使高性能菌株的可获得性... 人工智能(artificial intelligence,AI)技术正引发一场新的产业革命,其成功应用正从信息产业迅速渗透到各行各业。传统的发酵工程技术受到巨大挑战的同时更多地迎来了发展变革的机遇。首先,合成生物技术飞速发展使高性能菌株的可获得性及获取效率显著提升,对传统低效的发酵优化放大技术提出很大挑战,亟需对发酵优化放大技术进行升级,以满足高通量菌种性能验证及工艺开发能力的需求;其次,发酵装备技术的持续发展为高效发酵优化技术的进步奠定了良好基础,加之人工智能技术特别是数字孪生与知识图谱等技术的应用,将为传统发酵技术的颠覆性发展带来巨大推动力。本文分别从合成生物时代对发酵优化技术的挑战、发酵优化与放大的核心技术、高通量发酵装备技术、数据可视化技术、数字孪生及知识图谱等智能技术在发酵优化放大中的应用等几个方面进行综述,并对未来工业发酵优化技术的场景以及未来发酵技术对人才培养等提出的新要求进行了展望。 展开更多
关键词 发酵工程 合成生物学 过程优化与放大 数字孪生 知识图谱
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在线质谱仪在工业发酵过程优化与放大中的应用 被引量：6
3
作者 黎亮 张嗣良 +1 位作者 庄英萍 储炬 《分析仪器》 CAS 2012年第4期103-105,共3页
本文主要介绍了在线质谱仪的特点以及在工业发酵过程优化与放大中的应用。在线质谱仪测量精度高、漂移小、分析速度快,可实现长期连续监测,在生物过程领域具有巨大的应用潜力。
关键词 在线质谱 发酵 工艺优化 放大
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褐藻胶裂解酶发酵工艺优化及其中试放大 被引量：2
4
作者 陈艳红 杨帆 +3 位作者 肖安风 倪辉 朱艳冰 蔡慧农 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 2016年第3期184-190,共7页
对产微球茎菌(Microbulbifer sp.)ALW1发酵产褐藻胶裂解酶5 L罐发酵工艺进行优化,建立褐藻胶裂解酶的高产发酵工艺。结果表明:海藻酸钠质量浓度为1 g/L时效果最好,浓度减半或加倍都会使酶活力下降;25℃比20℃更利于产酶;p H值控制在7.5... 对产微球茎菌(Microbulbifer sp.)ALW1发酵产褐藻胶裂解酶5 L罐发酵工艺进行优化,建立褐藻胶裂解酶的高产发酵工艺。结果表明:海藻酸钠质量浓度为1 g/L时效果最好,浓度减半或加倍都会使酶活力下降;25℃比20℃更利于产酶;p H值控制在7.5时比自然条件下发酵产酶高峰提前,产酶量变化不大;在此基础上,对罐上工艺进行中试放大,20 L发酵罐酶活力最高为57.0 U/m L,200 L罐酶活力最高为43.5 U/m L,500 L罐酶活力最高为38.3 U/m L,分别是小试水平的39.6%、30.2%、26.5%。 展开更多
关键词 产微球茎菌ALW1 褐藻胶裂解酶 发酵工艺 优化 中试放大
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产琼胶酶菌株海洋弧菌NTi罐上工艺优化及中试放大 被引量：2
5
作者 许彩云 姚德恒 +4 位作者 朱艳冰 蔡慧农 倪辉 杨秋明 肖安风 《中国食品学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期96-104,共9页
对产琼胶酶菌株海洋弧菌NTi进行7 L罐发酵工艺优化以及20 L和200 L发酵的中试放大试验。通过测定发酵过程琼胶酶活力及生物量考察p H、转速、温度、额外添加碳源、不同补料方式对菌株海洋弧菌NTi产琼胶酶的影响,确定该菌株7 L罐发酵最... 对产琼胶酶菌株海洋弧菌NTi进行7 L罐发酵工艺优化以及20 L和200 L发酵的中试放大试验。通过测定发酵过程琼胶酶活力及生物量考察p H、转速、温度、额外添加碳源、不同补料方式对菌株海洋弧菌NTi产琼胶酶的影响,确定该菌株7 L罐发酵最佳工艺为p H 7.5或自然发酵,转速700 r/min,发酵温度27℃,以琼脂为唯一碳源,所产琼胶酶活力最高达3.37 U/m L。将小试发酵工艺放大至20 L和200 L发酵罐进行试验,结果表明,20 L和200 L罐上发酵产酶规律与7 L罐基本一致,且其琼胶酶产量进一步提高,其中20 L罐琼胶酶活力最高达3.66 U/m L,200 L罐琼胶酶活力最高达3.73 U/m L,分别比7 L罐提高了8.5%,10.5%,中试放大效果良好。 展开更多
关键词 琼胶酶 发酵 工艺优化 中试放大
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卡拉胶酶发酵的工艺优化及中试放大
6
作者 赫慧敏 李永幸 +3 位作者 洪清林 倪辉 郭东旭 肖安风 《集美大学学报（自然科学版）》 CAS 2017年第4期28-35,共8页
在5 L发酵罐上,以考察搅拌转速、补料及p H值对菌株Pseudoalteromonas carrageenovora ASY5产卡拉胶酶的影响进行优化,建立卡拉胶酶的高产发酵工艺。结果表明:提高搅拌转速能促进产酶并缩短发酵时间,其中搅拌转速为280 r/min时较佳;发... 在5 L发酵罐上,以考察搅拌转速、补料及p H值对菌株Pseudoalteromonas carrageenovora ASY5产卡拉胶酶的影响进行优化,建立卡拉胶酶的高产发酵工艺。结果表明:提高搅拌转速能促进产酶并缩短发酵时间,其中搅拌转速为280 r/min时较佳;发酵过程中补料或控制恒定p H值对酶活力没有促进作用。在5 L罐发酵试验基础上进行中试放大实验,在20,75,200 L罐中的卡拉胶酶活力最大值分别为33.9,34.7,36.1 U/m L。 展开更多
关键词 卡拉胶酶 PSEUDOALTEROMONAS carrageenovora ASY5 发酵 工艺优化 中试放大
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