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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
1
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
2
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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达巴万星前体A-40926 B_(0)的发酵工艺优化及中试放大
3
作者 李文科 江雪林 +3 位作者 甘建业 董华 万传星 张仁文 《食品与药品》 CAS 2024年第6期526-531,共6页
目的建立达巴万星前体A-40926 B_(0)的高产中试发酵工艺。方法以野野村放线菌Nonomuraea sp.DB-3-04为试验菌株,采用高效液相色谱(HPLC)测定发酵液中达巴万星前体A-40926 B_(0)的含量,考察pH值、发酵温度、溶解氧浓度、接种量和补料工艺... 目的建立达巴万星前体A-40926 B_(0)的高产中试发酵工艺。方法以野野村放线菌Nonomuraea sp.DB-3-04为试验菌株,采用高效液相色谱(HPLC)测定发酵液中达巴万星前体A-40926 B_(0)的含量,考察pH值、发酵温度、溶解氧浓度、接种量和补料工艺对200 L试验罐中A-40926 B_(0)产量的影响。将200 L试验罐发酵参数放大至500 L、5000 L中试罐,进行逐级放大发酵试验。结果200 L试验罐最佳控制条件为:培养72 h后pH维持在7.5左右,培养温度为28℃,溶解氧浓度不低于50%,接种量9%,搅拌速度300 r/min,空气流量为6 m3/h,在此条件下A-40926 B_(0)的产量达到3568.91 mg/L,500 L和5000 L中试罐A-40926 B_(0)的产量分别达到3436.61,3348.25 mg/L。结论建立了A-40926 B_(0)的高产中试发酵工艺,可为其工业化生产提供参考。 展开更多
关键词 达巴万星前体 发酵 高效液相色谱 工艺优化 中试放大
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基于AspenPlus的污泥干化-热解耦合工艺模拟及放大实验 被引量：2
4
作者 秦利鹏 吴少基 +3 位作者 王智瑾 李杰 刘运权 叶跃元 《生物质化学工程》 CAS 2023年第2期12-20,共9页
针对污泥干化能耗高的问题,提出了污泥干化-热解耦合新工艺。通过采用Aspen Plus软件进行模拟,分析了可燃气传热量的影响因素(热解温度和杨木屑添加率)以及升温速率对热解产物和系统能耗的影响。结果表明:当采用杨木屑和污泥进行共热解... 针对污泥干化能耗高的问题,提出了污泥干化-热解耦合新工艺。通过采用Aspen Plus软件进行模拟,分析了可燃气传热量的影响因素(热解温度和杨木屑添加率)以及升温速率对热解产物和系统能耗的影响。结果表明:当采用杨木屑和污泥进行共热解时,杨木屑添加率须达43.5%,才能维持系统正常稳定地运行。当热解温度为550℃时,作为可燃气主要成分的热解油得率达到最大,为51.7%,此时系统有最大的供热量12.619 MJ/h。此外,发现随着升温速率的增加,固体残渣的得率下降,而热解油和可燃气的总得率上升;当升温速率降低时,热解油和可燃气的得率也降低。中试放大实验研究表明,当污泥进料量为3 kg/h时,停留时间必须≥45 min、通气流量40 L/min,才能达到预期的干化目标。 展开更多
关键词 污泥处理 Aspen Plus模拟 能量衡算 工艺优化 放大实验
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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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2015工业生物过程技术前沿专刊序言 被引量：1
6
作者 庄英萍 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1011-1014,共4页
工业生物过程技术是支撑我国生物制造产业升级的重要研究领域之一,是实现生命科学与生命技术研究成果产业化的重要技术保障。为促进我国相关科研工作者与工业生物技术产业界之间的交流,促进技术成果转化,秉承学会对科学研究推动产业化... 工业生物过程技术是支撑我国生物制造产业升级的重要研究领域之一,是实现生命科学与生命技术研究成果产业化的重要技术保障。为促进我国相关科研工作者与工业生物技术产业界之间的交流,促进技术成果转化,秉承学会对科学研究推动产业化发展的指导思想,中国微生物学会生化过程模型化与控制专业委员会先后组织两届"工业生物过程研讨会",就工业生物过程前沿和关键技术开展学术研讨,并设立企业专场充分凸显工业生物过程研究的产业导向性,促进科研成果产业化。会议受到国内相关科研院所、企事业单位的积极参与和投稿,本专刊即是在会议优秀论文基础上,通过征集组织出版了"工业生物过程技术前沿专刊"。本期专刊包括综述和研究论文两部分,内容主要涉及与工业生物过程密切相关的高效生产菌种构建与筛选方法、工业酶制剂性能优化与改造、生物过程模型化及高效优化放大方法等几个方面的研究。 展开更多
关键词 工业生物过程 酶制剂 菌种构建 过程优化与放大
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紫外吸收剂UV-1164的工艺开发
7
作者 姬金岭 孙立娇 +3 位作者 黄姗珊 赵慧 史成阳 王运良 《化工时刊》 CAS 2023年第2期26-29,共4页
对紫外吸收剂UV-1164的合成工艺进行优化,以三聚氯氰为原料,一锅法合成关键中间体2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-均三嗪(TMⅡ),再与溴辛烷反应合成紫外吸收剂UV-1164。选取反应物物质的量比n溴辛烷∶n TMⅡ、反应时... 对紫外吸收剂UV-1164的合成工艺进行优化,以三聚氯氰为原料,一锅法合成关键中间体2-(2,4-二羟基苯基)-4,6-二(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-均三嗪(TMⅡ),再与溴辛烷反应合成紫外吸收剂UV-1164。选取反应物物质的量比n溴辛烷∶n TMⅡ、反应时间、反应温度3个因素,利用正交实验对合成进行优化,得到最佳合成条件:反应物物质的量比n溴辛烷∶n TMⅡ为1∶1.2、反应时间为2 h、反应温度为70℃。对优化后的工艺进行放大实验,产率稳定,具有工业化应用潜质。 展开更多
关键词 紫外吸收剂UV-1164 傅克烷基化反应 工艺优化 工艺放大
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卡拉胶酶发酵的工艺优化及中试放大
8
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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3-甲氧基噻吩的合成工艺研究
9
作者 黄姗珊 樊平平 +2 位作者 魏洪福 喻浩耘 李进京 《山东化工》 CAS 2022年第22期28-29,32,共3页
对3-甲氧基噻吩合成工艺进行优化,以3-溴噻吩和甲醇钠为原料,经过甲氧化合成3-甲氧基噻吩。选取原料物质的量比、催化剂、反应时间三个因素,利用正交试验对合成进行优化,得到最佳合成条件:n(3-溴噻吩)∶n(甲醇钠)=1∶3,催化剂为溴化亚铜... 对3-甲氧基噻吩合成工艺进行优化,以3-溴噻吩和甲醇钠为原料,经过甲氧化合成3-甲氧基噻吩。选取原料物质的量比、催化剂、反应时间三个因素,利用正交试验对合成进行优化,得到最佳合成条件:n(3-溴噻吩)∶n(甲醇钠)=1∶3,催化剂为溴化亚铜,反应时间为3 h,平均产率达90%。对优化后的工艺进行中试放大试验,反应条件温和,操作简便,产率稳定,具有一定的工业化应用前景。 展开更多
关键词 3-甲氧基噻吩 亲核取代反应 工艺优化 工艺放大
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