諾西肽發(fā)酵過程的建模與仿真平臺(tái)的建立.pdf

1、現(xiàn)代生物工程技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界新技術(shù)革命的重要組成部分，是當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)之一。它的發(fā)展有可能解決人類面臨的能源不足、資源不足、污染嚴(yán)重等危機(jī)，甚至影響產(chǎn)業(yè)組織和結(jié)構(gòu)的變革，同時(shí)會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)酵工程與其他生物工程密切相關(guān)，無論從微生物得到酶或用遺傳工程菌獲得產(chǎn)品，都必須依賴發(fā)酵工程的技術(shù)，可見發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展直接影響生物工程的進(jìn)一步發(fā)展。
　　 國(guó)外在20世紀(jì)60年代中后期發(fā)現(xiàn)了諾西肽(nosiheptide)產(chǎn)

2、生菌后即開始對(duì)諾西肽進(jìn)行研究，現(xiàn)在諾西肽已經(jīng)被開發(fā)成一種新型的非吸收性飼料添加劑，國(guó)外于80年代末批準(zhǔn)上市，目前日本和法國(guó)已正式將諾西肽列為法定的飼料添加劑而予以投產(chǎn)，而國(guó)內(nèi)在這方面研究較少，還沒有產(chǎn)品上市。由于諾西肽具有廣闊的市場(chǎng)前景，本文研究了諾西肽發(fā)酵過程的建模與仿真平臺(tái)的建立，主要內(nèi)容如下：
　　 從發(fā)酵動(dòng)力學(xué)出發(fā)，首先建立了諾西肽分批發(fā)酵模型，包括菌體生長(zhǎng)模型、基質(zhì)消耗模型、溶解氧模型和產(chǎn)物合成模型這四個(gè)子模型，其中考

3、慮到溫度、空氣流量、電機(jī)攪拌轉(zhuǎn)速等外部操作變量對(duì)發(fā)酵過程的影響和狀態(tài)變量之間的相互關(guān)聯(lián)，繼而通過遺傳算法確定了該模型的參數(shù)；之后進(jìn)一步建立了諾西肽發(fā)酵過程的補(bǔ)料分批發(fā)酵模型，實(shí)驗(yàn)表明建立的模型能夠較好的描述諾西肽發(fā)酵過程。
　　 為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)所耗費(fèi)的大量人力物力并方便相關(guān)研究人員獲得大量研究數(shù)據(jù)和仿真圖，本文還致力于開發(fā)基于模型的仿真平臺(tái)。此仿真平臺(tái)充分結(jié)合了Visual Basic具有友好可視化編程畫面的特點(diǎn)和Matlab的強(qiáng)