嗜热链球菌JM108发酵动力学模型的建立

1

作者 孙文 李宝磊 +7 位作者 侯保朝 洪维鍊 何剑 梁超 张宇 满朝新 姜毓君 郭鸰 《食品工业科技》 北大核心 2025年第3期159-165,共7页

本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量... 本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化。在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量进行测定,采用3种经典模型Logistic模型、Boltzmann模型和SGompertz模型对实验值进行非线性拟合。非线性拟合结果表明,Logistic模型最适合用于描述细菌生长动力学、乳酸生成动力学和葡萄糖消耗动力学,其R2值分别为0.9974、0.9947和0.9964,均大于0.99,拟合值与实验值的误差均小于15%,拟合良好,表明所建立的动力学模型能够较好地预测发酵过程的动态变化。嗜热链球菌JM108生长量动力学方程为:y=8.59+-2:39/1+(x/2.32)^(0.02);乳酸生成量动力学方程为:y=1.05+-1:061+(x/3.67)^(3.23);葡萄糖消耗量动力学方程为:y=0.02+0.151+(x/3.47)^(3.90)。建立嗜热链球菌JM108的发酵动力学模型,为描述发酵的动力学特征提供了理论支持。 展开更多

关键词 嗜热链球菌JM108 发酵 发酵过程 非线性拟合 发酵动力学模型

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苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵动力学模型的构建 被引量：14

2

作者 郑毅 张志国 关雄 《生物数学学报》 CSCD 北大核心 2008年第4期727-734,共8页

对苏云金芽孢杆菌FS140蛋白酶分枇发酵的代谢特性进行了研究.首先描述了FS140分枇发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵过程细胞生长、产物合成及基... 对苏云金芽孢杆菌FS140蛋白酶分枇发酵的代谢特性进行了研究.首先描述了FS140分枇发酵过程中细胞生长、产物积累、糖消耗的变化规律.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,建立了苏云金芽孢杆菌蛋白酶发酵过程细胞生长、产物合成及基质消耗随时间变化的数学模型.动力学模型计算值结果与实验值拟合良好,较好反映了苏云金芽孢杆菌分批发酵过程的动力学特征. 展开更多

关键词 苏云金芽孢杆菌 蛋白酶 发酵动力学模型 LOGISTIC方程 Luedeking-Piret方程

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L-色氨酸产生菌分批发酵动力学模型 被引量：15

3

作者 宋文军 陈宁 +6 位作者 王健 谭青乔 刘淑云 张克旭 朱延哲 刘洪平 冯胜华 《无锡轻工大学学报（食品与生物技术）》 CSCD 北大核心 2002年第4期340-343,356,共5页

基于 3 0L的发酵罐分批发酵实验数据 ,根据已建立的L 色氨酸发酵数学模型 ,应用MATLAB软件对模型进行最优参数估计和非线性曲线拟合 ,得到的结果相对误差较小 ,所建立的分批发酵动力学模型能较好地反映L

关键词 L-色氨酸产生菌 分批发酵 发酵动力学模型 拟合

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芒果酒发酵动力学模型及抗氧化性研究 被引量：13

4

作者 熊亚 李敏杰 姜少娟 《食品工业科技》 CAS 北大核心 2019年第19期7-12,共6页

以芒果为原料,酿制芒果酒。采用Logistic方程建立酵母菌数量、酒精含量的动力学模型,采用TwoSiteComp方程建立总糖含量变化的动力学模型,并进行模拟。结果表明,芒果果酒酒液清澈透亮,具有香醇果香气味,动力学模型的预测值与实验值的拟... 以芒果为原料,酿制芒果酒。采用Logistic方程建立酵母菌数量、酒精含量的动力学模型,采用TwoSiteComp方程建立总糖含量变化的动力学模型,并进行模拟。结果表明,芒果果酒酒液清澈透亮,具有香醇果香气味,动力学模型的预测值与实验值的拟合度分别为0.99819、0.99810、0.99619,说明拟合曲线与酵母菌生长量、酒精含量及总糖含量的实验数据有很高的相关性,能很好地表明芒果酒发酵过程的动力学特性。不同酒精度、二氧化硫含量、维生素C添加量、发酵时间对芒果酒的抗氧化性检测结果表明,在芒果酒发酵过程中,黄酮和多酚都有一定的抗氧化能力,能清除一定的自由基。当酒精度是9%,SO2浓度为100 mg/L,维生素C含量为165 mg,发酵时间为84 h时,芒果酒的抗氧化能力最强。 展开更多

关键词 芒果酒 发酵动力学模型 拟合度 抗氧化性

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羊肚菌胞外多糖发酵动力学模型 被引量：17

5

作者 武秋立 安家彦 《南开大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期43-48,共6页

对羊肚菌胞外多糖发酵动力学进行了研究.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述 羊肚菌发酵过程菌体生长、胞外多糖生成和底物消耗的动力学数学模型和模型参数.同时对试验数据与模型进 行了验证比较,模型计算值与试验结果... 对羊肚菌胞外多糖发酵动力学进行了研究.基于Logistic方程和Luedeking-Piret方程,得到了描述 羊肚菌发酵过程菌体生长、胞外多糖生成和底物消耗的动力学数学模型和模型参数.同时对试验数据与模型进 行了验证比较,模型计算值与试验结果拟合良好,平均相对误差小于10％. 展开更多

关键词 羊肚菌 胞外多糖 发酵动力学模型 LOGISTIC方程 Luedeking-Piret方程

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产细菌素的嗜酸乳杆菌WS发酵动力学模型的建立 被引量：12

6

作者 张大为 张洁 邝仁亮 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期295-297,共3页

为了嗜酸乳杆菌进一步工业化生产,需要确定嗜酸乳杆菌的发酵动力学模型,该文将嗜酸乳杆菌WS接种到MRS培养基进行发酵培养,根据其发酵过程特点,在Logistic方程和Luedeking-Piret方程的基础上,建立了嗜酸乳杆菌WS发酵过程中菌体生长、基... 为了嗜酸乳杆菌进一步工业化生产,需要确定嗜酸乳杆菌的发酵动力学模型,该文将嗜酸乳杆菌WS接种到MRS培养基进行发酵培养,根据其发酵过程特点,在Logistic方程和Luedeking-Piret方程的基础上,建立了嗜酸乳杆菌WS发酵过程中菌体生长、基质消耗和产物形成的动力学模型,并用实际发酵实验值进行验证。结果表明,模型预测值和实验值吻合较好,说明该文建立的模型能较好地预测实际的发酵过程。 展开更多

关键词 嗜酸乳杆菌 发酵动力学模型 LOGISTIC方程 Luedeking-Piret方程 细菌素

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用遗传算法辨识发酵动力学模型参数 被引量：14

7

作者 蔡煜东 陈常庆 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期338-342,共5页

提出发酵动力学模型参数辨识的遗传算法,并对典型模型进行了具体尝试。结果表明,遗传算法估计参数效果很好,优于麦夸脱方法。

关键词 发酵动力学模型 遗传算法 参数辨识 优化

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红茶菌芒果复合酒的发酵动力学模型及其抗氧化活性 被引量：12

8

作者 李敏杰 熊亚 《现代食品科技》 EI CAS 北大核心 2020年第12期220-226,266,共8页

本文以红茶菌发酵液和芒果汁为原料,酿制出红茶菌芒果复合果酒,对其抗氧化性进行测定并建立红茶菌芒果复合果酒发酵动力学模型。对果酒的抗氧化性测定试验表明:总酚含量、DPPH及羟基自由基清除率随发酵时间的变化趋势总体上均呈现出先... 本文以红茶菌发酵液和芒果汁为原料,酿制出红茶菌芒果复合果酒,对其抗氧化性进行测定并建立红茶菌芒果复合果酒发酵动力学模型。对果酒的抗氧化性测定试验表明:总酚含量、DPPH及羟基自由基清除率随发酵时间的变化趋势总体上均呈现出先上升再下降的趋势,在发酵第8 d,均达到最高值,总酚含量、DPPH和羟基自由基清除率分别为799.61 mg/mL、92.50%、86.30%。用SGompertz模型建立了酵母菌生长动力学模型,相关系数R2=0.98;用Boltzmann方程建立了总糖消耗动力学模型,用Logistic模型建立了酒精生成动力学模型,相关系数R2均>0.99,动力学模型的建立实验结果表明实验值和模型预测值的拟合度很高,能很好的反映红茶菌芒果复合果酒在发酵过程中的动力学特征。红茶菌芒果复合酒发酵过程中抗氧化活性呈峰型变化,为红茶菌芒果复合酒发酵提供了参考。 展开更多

关键词 红茶菌 芒果 复合酒 发酵动力学模型 抗氧化性

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L-乳酸生产菌分批发酵动力学模型 被引量：7

9

作者 于雷 裴晓林 雷霆 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期100-102,共3页

对L-乳酸生产菌的分批发酵动力学进行了研究。通过对Logistic方程、Luedeking-Piret方程和Luedeking-Piret-Like方程进行最优参数估计和非线性拟合,得到了菌体生长、产物生成和底物消耗的动力学模型和模型参数。对动力学模型的拟合曲线... 对L-乳酸生产菌的分批发酵动力学进行了研究。通过对Logistic方程、Luedeking-Piret方程和Luedeking-Piret-Like方程进行最优参数估计和非线性拟合,得到了菌体生长、产物生成和底物消耗的动力学模型和模型参数。对动力学模型的拟合曲线进行分析,发现发酵实验值与拟合值能较好地拟合。结果表明,所建立的分批发酵动力学模型能较好地反映L-乳酸分批发酵过程。 展开更多

关键词 L-乳酸 发酵动力学模型 拟合

原文传递

桑葚-草莓复合果酒发酵动力学模型建立 被引量：4

10

作者 熊亚 李敏杰 刘姗 《食品研究与开发》 CAS 北大核心 2021年第5期77-81,共5页

为建立桑葚-草莓复合果酒发酵动力学模型,以草莓、桑葚为原料,以3∶2的质量比进行混合榨汁后带渣发酵,酿制得到酒液澄清透明,颜色为深红色,带有草莓清香的复合果酒。在果酒生产过程中,研究果酒发酵过程中菌体生长、基质消耗及产物生成... 为建立桑葚-草莓复合果酒发酵动力学模型,以草莓、桑葚为原料,以3∶2的质量比进行混合榨汁后带渣发酵,酿制得到酒液澄清透明,颜色为深红色,带有草莓清香的复合果酒。在果酒生产过程中,研究果酒发酵过程中菌体生长、基质消耗及产物生成的变化规律,应用Logistic模型方程建立酵母菌数量变化、酒精度变化的动力学模型,用Boltzmann模型建立了总糖含量变化的发酵动力学模型,并进行模拟。试验结果表明,模型的试验值与预测值之间的拟合度较高,分别为0.979、0.997、0.994。结果表明,模型的试验值和预测值的拟合度很高,能很好地反映桑葚草莓复合果酒在发酵过程中的动力学特征。 展开更多

关键词 桑葚 草莓 复合果酒发酵 酵母菌 总糖 酒精度 发酵动力学模型

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莲雾果酒酿造过程发酵动力学模型研究 被引量：3

11

作者 李敏杰 熊亚 王欢 《中国酿造》 CAS 北大核心 2016年第12期137-140,共4页

以莲雾为原料,对其榨汁后添加酵母菌进行发酵,酿制成酒液清澈透亮、色泽呈粉红色、具有香醇芳香气味的莲雾果酒。测定莲雾酒发酵过程中酵母菌的数量、酒精度、总糖含量随时间的变化,应用Logistic方程,分别建立酵母菌数量变化、酒精度变... 以莲雾为原料,对其榨汁后添加酵母菌进行发酵,酿制成酒液清澈透亮、色泽呈粉红色、具有香醇芳香气味的莲雾果酒。测定莲雾酒发酵过程中酵母菌的数量、酒精度、总糖含量随时间的变化,应用Logistic方程,分别建立酵母菌数量变化、酒精度变化和总糖含量变化的发酵动力学模型,并对莲雾果酒发酵过程中的酵母菌生长动力学、酒精量变化动力学、总糖含量变化动力学模型进行了模拟。由实验结果可知:模型的预测值与实验值的拟合度分别为0.949、0.979、0.997,说明相关性极显著,模型能较好的反映莲雾果酒发酵过程的动力学特性。 展开更多

关键词 莲雾果酒 发酵动力学模型 模拟 拟合度

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玛咖芒果复合酒发酵动力学模型的建立 被引量：6

12

作者 熊亚 李敏杰 《中国酿造》 CAS 北大核心 2017年第8期109-113,共5页

以玛咖和芒果为原料,榨汁后添加酵母菌进行发酵,酿制玛咖芒果复合酒。通过测定玛咖芒果复合酒中酵母菌的数量、酒精含量、总糖含量的变化,应用Logistic方程分别建立酵母菌数量、酒精含量和总糖含量变化的发酵动力学模型,并对该模型进行... 以玛咖和芒果为原料,榨汁后添加酵母菌进行发酵,酿制玛咖芒果复合酒。通过测定玛咖芒果复合酒中酵母菌的数量、酒精含量、总糖含量的变化,应用Logistic方程分别建立酵母菌数量、酒精含量和总糖含量变化的发酵动力学模型,并对该模型进行了模拟。结果表明,玛咖芒果复合酒酒液清澈透亮,具有醇香和果香气味,酵母菌数量、酒精含量随发酵时间呈上升趋势,总糖含量随发酵时间呈下降趋势,动力学模型的预测值与实验值的拟合度分别为0.947、0.978、0.998,能较好地反映玛咖芒果复合酒发酵过程的动力学特性。 展开更多

关键词 玛咖芒果复合酒 发酵动力学模型 酵母菌数量 酒精含量 总糖含量

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运用改进的遗传算法估计发酵动力学模型参数 被引量：5

13

作者 郑启富 徐明仙 《天津化工》 CAS 2003年第1期56-57,共2页

针对简单遗传算法 (SGA)存在早熟、寻优效率偏低等缺点 ,提出了一种改进的遗传算法 ,并将它用于发酵动力学模型参数的估计 。

关键词 改进 遗传算法 估计 发酵动力学模型 参数

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应用MATLAB软件构建谷氨酸温度敏感突变株补料分批发酵动力学模型 被引量：3

14

作者 马雷 《天津科技大学学报》 CAS 2004年第1期36-38,共3页

根据已建立的谷氨酸发酵数学模型,应用MATLAB软件对模型进行最优参数估计和非线性曲线拟合,得到的结果相对误差较小,全局收敛性最小。通过与实际发酵过程比较,较好地反映了谷氨酸补料分批发酵过程。

关键词 MATLAB软件 谷氨酸 构建 温度敏感突变株 补料分批发酵 发酵动力学模型 拟合

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一株优选酿酒酵母增殖培养条件优化及发酵动力学模型的构建 被引量：11

15

作者 蒋艾廷 李新玲 +5 位作者 姜淑娟 妥彦峰 钱方 马凤莲 韩京津 牟光庆 《食品科学技术学报》 CAS 北大核心 2018年第1期45-52,共8页

为实现酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的高密度发酵及在奶啤生产中的应用,对一株来源于新疆传统发酵驼乳中的酿酒酵母TR2生长所需的增殖因子与培养条件进行研究,并建立该菌株的发酵动力学模型。采用单因素实验对培养基中的碳源、... 为实现酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的高密度发酵及在奶啤生产中的应用,对一株来源于新疆传统发酵驼乳中的酿酒酵母TR2生长所需的增殖因子与培养条件进行研究,并建立该菌株的发酵动力学模型。采用单因素实验对培养基中的碳源、氮源以及无机盐的种类与浓度进行筛选,通过响应面试验与正交试验的方法分别优化该菌的培养基成分和发酵条件,采用Matlab软件对该菌株菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型分别进行非线性拟合。结果表明,优化培养基配方为葡萄糖53.4 g/L、蛋白胨21.5 g/L、酵母膏10 g/L、磷酸二氢钾2.98 g/L,在初始p H值为5.0、摇床转速150 r/min、接种量体积分数5%、装液量60 m L的条件下28℃发酵16 h,细胞数量可达到6.64×108CFU/m L,其菌体生长和葡萄糖消耗动力学模型的预测值与实验值能较好地拟合,拟合度分别为0.997 3和0.978 4,表明所建模型能较好反映该菌的分批发酵过程。 展开更多

关键词 酿酒酵母 增殖培养基 发酵条件 响应面法 发酵动力学模型

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聚-ε-赖氨酸生产菌分批发酵动力学模型 被引量：1

16

作者 张楠 王永泽 +1 位作者 陈雄 王志 《中国酿造》 CAS 北大核心 2009年第12期51-53,共3页

对白色链霉菌(Streptomyces albus 202)产聚-ε-赖氨酸(Poly-ε-Lysine,ε-PL)的动力学进行了研究。根据Logistic和Luedek-ing-Piret模型方程分别建立了Streptomyces albus 202菌体生长、产物形成和基质消耗的数学模型,并利用1stOpt软... 对白色链霉菌(Streptomyces albus 202)产聚-ε-赖氨酸(Poly-ε-Lysine,ε-PL)的动力学进行了研究。根据Logistic和Luedek-ing-Piret模型方程分别建立了Streptomyces albus 202菌体生长、产物形成和基质消耗的数学模型,并利用1stOpt软件对模型参数进行非线性曲线拟合。结果发现计算值与实验值有良好的拟合性,菌体生长、产物形成和底物消耗模型的拟合度分别为0.996、0.990、0.996。结果说明所建立动力学能较好地反映ε-PL分批发酵过程。 展开更多

关键词 聚-ε-赖氨酸 lstOpt 发酵动力学模型 拟合

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小麦啤酒上面啤酒酵母生成4-乙烯基愈创木酚的条件优化及其发酵动力学模型构建 被引量：6

17

作者 赵庭 姜琳 +2 位作者 贾晶 付为 俞志敏 《轻工学报》 北大核心 2022年第2期15-22,共8页

4-乙烯基愈创木酚(4-VG)是小麦啤酒中的重要风味物质。为促进4-VG的合成,以大麦芽和小麦芽为原料,上面啤酒酵母WA-04为发酵菌种,采用单因素试验结合响应面法优化小麦啤酒的酿造工艺,并通过研究发酵过程中4-VG的动态变化构建发酵动力学... 4-乙烯基愈创木酚(4-VG)是小麦啤酒中的重要风味物质。为促进4-VG的合成,以大麦芽和小麦芽为原料,上面啤酒酵母WA-04为发酵菌种,采用单因素试验结合响应面法优化小麦啤酒的酿造工艺,并通过研究发酵过程中4-VG的动态变化构建发酵动力学模型。结果表明:小麦啤酒酿造的最佳工艺条件为小麦芽添加量45.9%,酵母接种量1.4×10^(7) CFU/mL,发酵温度20.1℃,在此条件下,小麦啤酒中4-VG的质量浓度最高,达到2.30 mg/L;由构建的上面啤酒酵母WA-04生长动力学模型和4-VG生成动力学模型可知,该啤酒酵母生成4-VG的发酵动力学模型属于Ⅰ型偶联关系。 展开更多

关键词 小麦啤酒 上面啤酒酵母 4-乙烯基愈创木酚 发酵动力学模型

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表达重组猪α干扰素的大肠埃希工程菌分批发酵动力学模型的建立 被引量：2

18

作者 朱亚召 王明丽 +2 位作者 俞海洋 高耀辉 赵俊 《中国兽药杂志》 2018年第9期9-15,共7页

为探究表达重组猪α干扰素的大肠埃希工程菌的分批发酵动力学基本规律,以表达猪α干扰素的基因工程重组大肠埃希菌BL21(DE3)为实验对象,观察并研究重组大肠埃希工程菌在30 L发酵罐分批发酵过程中菌体生长、重组猪α干扰素生成和基质消... 为探究表达重组猪α干扰素的大肠埃希工程菌的分批发酵动力学基本规律,以表达猪α干扰素的基因工程重组大肠埃希菌BL21(DE3)为实验对象,观察并研究重组大肠埃希工程菌在30 L发酵罐分批发酵过程中菌体生长、重组猪α干扰素生成和基质消耗的变化规律,根据经典的Logistic方程、Luedeking-Piret方程和类似Luedeking-Piret方程对其实验结果进行非线性回归分析。结果表明:菌体生长呈典型的S型曲线,蛋白生成和菌体生长无明显的相关性,属于非生长偶联型;重组猪ɑ干扰素的产生和大肠埃希工程菌的生长速率及菌体积累量相关,菌体生长、基质消耗和产物形成模型的拟合度R2分别为0.99030、0.91095和0.96683,能较好地描述发酵中的动力学特征;重组猪ɑ干扰素蛋白得率提高了40%,由此建立的模型将为后续的连续补料、高密度发酵和工业化放大生产奠定基础。 展开更多

关键词 大肠埃希工程菌 重组猪ɑ干扰素 分批发酵 发酵动力学模型

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α-蒎烯的发酵动力学模型

19

作者 任萌 高国富 +1 位作者 咸漠 杨建明 《食品工业科技》 CAS CSCD 北大核心 2014年第20期196-199,共4页

以α-蒎烯生产菌株YJM28为供试菌株,对其发酵动力学特征进行了研究。通过对Logistic等方程进行了最优参数估计和非线性拟合,得出了α-蒎烯的发酵动力学模型及相关参数。并且对动力学模型的拟合曲线分析可知,发酵实验值与模型预测值能够... 以α-蒎烯生产菌株YJM28为供试菌株,对其发酵动力学特征进行了研究。通过对Logistic等方程进行了最优参数估计和非线性拟合,得出了α-蒎烯的发酵动力学模型及相关参数。并且对动力学模型的拟合曲线分析可知,发酵实验值与模型预测值能够较好的吻合,说明所建立的发酵动力学模型能够较好的反应α-蒎烯的发酵过程。 展开更多

关键词 Α-蒎烯 发酵动力学模型 拟合

原文传递

白酒双边固态酒精发酵动力学模型的构建 被引量：1

20

作者 余博文 白钰琨 +3 位作者 贾一清 高翔 彭兵 陈建新 《中国酿造》 CAS 北大核心 2022年第7期133-137,共5页

旨在提出一种数学建模方法,以描述白酒双边固态酒精发酵过程。该研究基于实验室模拟发酵数据,创新性引入酶动力学方程,建立白酒双边固态酒精发酵的动力学模型,描述酵母生长、葡萄糖转化、产物乙醇形成和底物淀粉水解的变化过程,并采用1s... 旨在提出一种数学建模方法,以描述白酒双边固态酒精发酵过程。该研究基于实验室模拟发酵数据,创新性引入酶动力学方程,建立白酒双边固态酒精发酵的动力学模型,描述酵母生长、葡萄糖转化、产物乙醇形成和底物淀粉水解的变化过程,并采用1stOpt的两种不同算法对模型参数进行辨识和拟合。结果表明,引入酶动力学模型使得拟合结果得到了很大的提升。通用全局算法(UGO)的拟合结果优于遗传算法(GA),且参数辨识结果更具有实际意义。采用UGO得到淀粉水解、葡萄糖转化、酵母生长、乙醇生产4条拟合曲线的拟合优度R^(2)分别达到0.98652、0.99265、0.91052和0.99645,表明该动力学模型能较好的定量描述白酒双边固态酒精发酵过程,对其过程的优化与控制具有一定的实际意义。 展开更多

关键词 白酒 双边固态酒精发酵 发酵动力学模型 酶动力学方程 参数辨识 1stOpt 遗传算法 通用全局算法

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