专利名称：在发酵法生产甘油中的变温方法
诜头偷墓占乇婕摆吠沸的
械姆头偷墓校露维30-40娣段и的 一露龋凸斜趾愣ㄎ贿竿裁的非 呓转倩哟通剩营郑慕璞蛤发 痰鹊取牵些源原系慕洗为郏使凸占酶踊
实希露鹊欠凸为牟之一通同徒锥蔚姆露缺芙洗鹊叻筒剩诓谋涔ぬ 源原系牡前麓木效妗
业证透母凸校细露为30-32妫和概ㄈ郝Ｄ和竿猜度 为34-3638-40妗Ｈ煌吠剐德度敝恒定一使徒锥味锏叫ё刺
目院头凸细羌摹筒亩学凸痰姆露冉呕佣峁┮ 诜头械谋路诒纸峡牟实前拢锏较 叻透筒实目摹
募为
莞图歇凸潭学模偷幕式圆同式同模同通碌姆头应械牡头荩鹿撇侄学杀值洗呕姆头应通碌亩学模汀俨舛 统始时细呛椎浓龋然酶模停愿筒为目辏妒变及詹浓龋通呕确凸痰呕露植露确植实施实矢头凸獭
校露呕母图歇凸痰暮鄱学模偷幕式拢细模停模停
模停模停
实证细头秃鄱学模偷牟帧一只微锓从π关Ｖ凋发酵酚κ酵沧刺改蹦变，为潭一模筒敕从κ侥Ｍ葱∝ 为杀
懈头投学模械目杀取值围为Kdo1为细系(108/)取值围1-20Kph1为锥细统(微/)取值围50-200Yp/s为投堑系(薜位)取值围0.4-0.6Yx/ph为细椎系(108/微)取值围0.04-0.08td为时(小时)取值围0-10Kdo2为愿系(108/)取值围5.7Kdo1Kph2为锥谋统(微/)取值围0.088Kph1Kph3为锥愿杀统(微/)取值围0.00293Kph1
头投学模械墓潭为max细(小时-1)值为111.04Kt细时衰系(小时)值为33.964Ko细系值为2.1738Ksi嵌细谋统(10-8/)值为652.29Kjs嵌细系()值为93.203Kd细系(h-1)值为0.0000044Yx/s细堑系(108/-1)值为1.6245Ms细谢维系(10-8//小时)值为0.05924Ksp细谢卸愿秃之龋值为0.19204alf细系(10-8/)值为0.0231赂细浓鹊系(10-8//小时)值为0.00106Ks2嵌牡谋统()值为152.69
模械露群为f1(T)=2.984-0.0409T-0.000452T2f2(T)=-8.575+0.564T-0.00830T2f3(T)=-6.335+0.383T-0.00494T2f4(T)=-10.597+0.595T-0.00754T2f5(T)=0.3552+0.0342T-0.000451T2f6(T)=EXP((35-T)/2.234)f7(T)=5.667-0.300T+0.00476T2
模械为X细浓(108/)S俜直浓()P俜直浓()Ph细浓(微/)T露确围为29-41妫 t为时(小时)
诜头械谋路执胁
一确涂始时细浓燃缀
头应械110-120露10-20雍诮址涂始前1-2小时取101水稀50梅侄欠舛ㄅㄈＮ猄19铵封定缀为Ph1同时臃液也取10械1水稀10-50血50微录确细浓龋为X29臃液3000转/拥转3希取暮液1水稀5-10梅侄欠舛ㄅㄈＮ猄2碌液铵封定缀为Ph2萁职俜C系
确涂始时细浓(X0)浓(S0)缀(Ph0)统始浓确为悖琍0=0
确凸痰呕露确植
呕头露鹊母蔚懦呕头凸露龋通图歇凸痰暮鄱学模头细模停模停
模停模停使玫詹浓Sf艿詹浓指Send约母头指Pf
式P示指头投学模头玫姆徒时母浓取
宀角
(1)确头呕露鹊母蔚偶颍状态
(2)敕⑼蛊街德度阶赌縉
(3)敕⑹蔽猼f小时牡时td小时取td=2小时杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph3值氩揭 每始时细浓(X0)浓(S0)浓(P0)缀(Ph0)詹浓指Send,T1,T2,,TNN露缺某始值值Tlow值Tup值Tlow=29值Tup=40露瘸始值值值姆围选取敕聪
(4)虾螅却T1,T2,,TNN露缺值呕詹浓Sf艿詹浓指Send约母头指Pf值
(5)3-20露确围诟谋N值馗(1)-(4)一位一希录碌N值应呕露T1,T2,,TN约呕蠓⒔指Pf值
(6)乇确头呕露鹊母蔚偶
(7)N值小顺颍冉喜同N值碌Pf值Pf值谋浠 1时小N值为凸袒值芙锥目然选N值应呕露T1,T2,,TN为偷呕露取
酶蔚欧确凸痰呕露龋2示原牵凸平为N锥(3N20)每一蔚露为Ti(i=1,2,,N)薅时为tf小时牡时td小时薅徒时牟浓Sf小某指Send(Sf,Send位为俜浓),29-40娣段籘1,T2,,TNN露缺值使头指Pf
呕露瘸图N,X0,S0,P0,Ph0,T10,T20,,TNO,Tup,Tlow,Eps,tf,Send,学模涂杀为T1,T2,,TN约Pf为啪为械屑
X0,S0,P0,Ph0直示涂始时细恰汀椎浓龋Eps示憔Ｂ眎矸⑼阶段蹬i示i锥蔚露龋卤j砀次 牛Tij示j+1械i锥蔚露龋T10,T20,,TNO为N露鹊某始值筛蔚牡一X0辏籨X/dt,dS/dt,dP/dt,dPh/dt直细摹珊模停Pf示詹浓Sf詹浓指Send约母头指辏琍f0Pf(X0)PfjPf(Xj)直示一j+1姆指Pf值PfRPf(XR)PfGPf(XG)Pf(XT)直示罨礨R位XGXR亩猿频XTPf值XT(i)猿频XT械i露龋L砀次赌倦；罨礨RXF为猿确频XT姆系
玫呕露确植品凸痰露龋
莘头应驶剩露时锥懈占一原确锥露转时洌 N锥露T1,T2,,TN玫实史凸蹋诒纸峡牟实前拢叻透偷牟省
露时锥懈占一原确锥露转时洹Ｗ段德度分蔽 137妫 .15/樱前一锥谓时应前约20樱约40哟37慕锥巍
姆诓一前山一确洗呕姆头应通露学模偷目杀牟瑁悔吠酚κ侥Ｍ 拇小谋浠酚凳∽刺变动耍确学模锌杀值越头应通谋学模汀
选一系牡图歇凸痰牟荩每荼牡时td小时取td=2小时统始缘细浓(108/)浓(俜直)浓(俜直)缀(微/)约凸系牟荩每莅细浓取浓取浓取露()约应时洹
确头投学模锌杀母蔚偶颍状态直选图歇凸痰牟荨憔獷ps杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/ph值值统始值始值值值姆围选取敕聪蹬籏do1,Kdo1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph3值顺确头投学模锌杀母蔚偶
确头投学模锌杀母蔚偶幕原为Kdo1Kph1Yp/sYx/ph值使目旰疐值小F=[(Xij-Xcij)2 +(Sij-Scij)2+(Pij-Pcij)2]F示细恰浓鹊牟值(直为X,S,P)应模图值(为Xc,Sc,Pc)牟胁平停Kdo2,Kph2,Kph3值Kdo1Kph1谋系直确募图绺酵 示
图a10,a20,a30,a40,d1,d2,d3,d4,c1,c2,c3,c4,td,Eps,,Xij,Sij,Pij,Tij,tij5ijPhili为Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2Kph3为啪为械屑
卤i示实危j示i实莸顺Xij,Sij,Pij,Phil,Tij,直示i实械j细恰汀椎浓取露龋tij为应时洌籲为实mi为ia1,a2,a3,a4直示杀Kdol,Kph1,Yp/s,Yx/pha10,a20,a30,a40示a1,a2,a3,a4某始值d1,d2,d3,d4c1,c2,c3,c4直示a1,a2,a3,a4值值Eps示憔0示蔚牡一悖 a10,a20,a30,a40)Xcij,Scij,Pcij直示啥学模头碳牡ij细恰浓模值F0=[(Xij-Xcij)2+(Sij-SCij)2+(Pij-Pcij)2]示细恰浓鹊牟值应模值牟胁平停式械Xcij,Scij,Pcij傻一(a10,a20,a30,a40)Ak示蔚牡k悖ξ a1k,a2k,a3k,a4k)r为
诘Fk=[Xij-Xcij)2+(Sij-Scij)2+(Pij-Pcij)2]示细恰浓鹊牟值应模值牟胁平停式械Xcij,Scij,Pcij傻k(a1k,a2k,a3k,a4k)AR为械罨点，确AG为拇位悖 确AT为AR亩猿频悖籄T,AR,AG,AF,L1,L2,L为械屑FTF(AT)FRF(AR)FGF(AG)直ATARAG细恰浓鹊牟值应模值牟胁平停卤qac,d牛AT(q)示猿频AT械牡qaq罨礎RAF为猿确猿频AT姆系
屑染诺悖 1投省2虻ァ同徒锥蔚露瓤贸始投学模停确 呕露鹊母蔚偶诜前蚍⒔涂始煤确 实露瓤频牟通驴装玫牡诩实帧3效摇瓶15式应一系实慕氤Ｄ路龋通露呕使诒纸峡实前拢 吒偷牟4乒恪Ｅ谎Ｐ的可鄙侥Ｍ放大到甘侥姆应确杀露呕煞直
图1图2写
筛图3杉偷实模预值一拢莞头学模通蔚偶呕露强械摹
细图员一说
图1为酶蔚欧确头投学模偷目杀某图
图2呕头露鹊母蔚欧确头投学模偷呕瓤杀某图
图3为15L式应实值应模图值谋冉希
图(a)示35路停图(b)示呕露冉械姆汀
诒示浓鹊牟值示细浓鹊牟值
示浓鹊牟值实弑示荻学模模慕实施11000摇瓶系露呕实之一
途为透母Candida krusei为浓10捉浓0.3浓0.3pH值为4.5为浓26捉浓0.3浓0.3pH值为4.5摇瓶为1000装液为100摇瓶蟹转为160转/樱露为351摇24小时10慕敕⒁∑啃Ｒ∑渴币 转为160转樱露为351妗
一
摇瓶偷木椋凳眛d=2选械木头鹿贫学模械目杀牡时td=2卤示
确头投学模锌杀母蔚偶颍环直巍每一时顺选械时洹⑾盖⊥∨ 露龋牡时td=2憔獷ps=0.0000001直杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/ph某始值2.1738652.290.480070.0525取值值202000.60.08值1500.40.04敕聪 =1.3呕獠⒛籏do1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph35值卤示
头应械115业露约15雍诮址涂始前2小时取101水稀50侄欠舛ㄅㄈＮ猄19铵封定缀为Ph1同时臃液也取10械1水稀50血50微录确细浓龋为X29臃液3000转/拥转3希取暮液1水稀10梅侄欠舛ㄅㄈＮ猄2碌液铵封定缀为Ph2萁职俜10展式
确涂始时细浓(X0)浓(S0)缀(Ph0)统始浓确为悖琍0=0
卤示(始浓为0)
呕头露鹊母蔚懦呕头凸露龋通图歇凸痰暮鄱学模头细模停模停
模停模停使玫詹浓Sf艿詹浓指Send约母头指Pf
宀角
(1)确头呕露鹊母蔚偶颍状态
(2)敕⑼蛊街德度阶赌縉=4
(3)敕⑹蔽猼f=96小时牡时td=2小时杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph3值(直为2.347,129.4,0.4748,0.05092,13.37,11.38,0.8604)敕⑼渴际毕概 X0=0.55浓S0=25.85缀Ph0=85敕⑼绞蹦才ㄖ Send=2直T1,T2,T3,T4始值32373737露鹊值Tlow=30值Tup=40敕聪 1.3
(4)虾螅却T1,T2,,T44露缺值呕蠓⒔指Pf值
(5)谋N值N=8馗(1)-(4)一危录碌N值应呕露T1,T2,,T8约呕蠓⒔指Pf值
(6)乇确头呕露鹊母蔚偶
(7)N值小顺颍冉N=4,N=8址侄呕碌96小时蠓⒔徒募值
杉N=4,N=8碌姆指Pf之谋浠 凸谭为4谓露呕诒证3.5碌同时苫实指筒蟆６苑凸谭直4谓呕露冉拢
模
诒实摇式峡欤嘉 /樱诘一锥露占时院裕摇前24小时露瓤为32.51妫 72小时露瓤为401妫 03540暮路徒斜冉希姆徒拢
械姆徒为平实平值杉呕露确偷实模图值一隆3035暮路龋筒直66.518.940暮路龋然筒平却涌臁 实施2.1000摇瓶系露呕实之
浓约为21捉浓约为0.2同实施1
摇转佟摇瓶装液实施1同硕学模偷目杀也同实施1
一
头应械115业露约15雍诮址涂始前2小时取101水稀50侄欠舛ㄅㄈＮ猄19铵封定缀为Ph1同时臃液也取10械1水稀50血50微录确细浓龋为X29臃液3000转/拥转3希取暮液1水稀10梅侄欠舛ㄅㄈＮ猄2碌液铵封定缀为Ph2萁职俜10展式
确涂始时细浓(X0)浓(S0)缀(Ph0)统始浓确为悖琍0=0卤示
呕头露鹊母蔚懦呕头凸露龋通图歇凸痰暮鄱学模头椋姑嫡才⊿f艿詹浓指Send约母头指Pf
宀角
(1)确头呕露鹊母蔚偶颍状态
(2)敕⑼蛊街德度阶赌縉=4
(3)敕⑹蔽猼f=96小时牡时td=2小时杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph3值(直为2.347,129.4,0.4748,0.05092,13.37,11.38,0.8604)敕⑼渴际毕概╔0=0.55浓S0=20.85缀Ph0=55敕⑼绞蹦才ㄖ窼end=3.5直T1,T2,T3,T4始值32373737露鹊值Tlow=30值Tup=40敕聪 1.3
(4)虾螅却T1,T2,T3,T44露缺值呕蠓⒔指Pf值
(5)谋N值N=8馗(1)-(4)一危录碌N值应呕露T1,T2,,T8约呕蠓⒔指Pf值
(6)乇确头呕露鹊母蔚偶
(7)N值小顺颍冉N=4,N=8址侄呕碌96小时蠓⒔徒募值
杉N=4,N=8碌姆指Pf之谋浠 凸谭为4谓露呕诒证3.5碌同时苫实指筒蟆６苑凸谭直4谓呕露冉拢
N=4碌露呕摇前24小时露瓤为31.31妫 72小时露瓤为401妫 03540暮路徒斜冉希96小时姆徒拢
械姆徒同为平实平值杉呕露确偷实模图值一隆303540暮路龋筒直35.524.712.4鼙纸峡牟省实施3.15式应系露呕实椤
途为透母Candida krusei为浓10捉浓0.3浓0.3pH值为4.5为浓26捉浓0.2浓0.3pH值为4.5为1.5装液为1通为2vvm露为351式应12小时8慕15式应校15式应时装液为11通为1.5vvm露为351妗
实施1牟确15式应懈头呕露确植
一
为确学模械目杀选取梅应碌一偷35歇实(卤)
锌钥牡时td取8小时
确头投学模锌杀母蔚偶颍环直时顺选械时洹⑾盖⊥悸 35)始浓(Ph0=55)牡时td=8憔獷ps=0.0000001直杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/ph某始值2.1738652.290.480070.0525取值值202000.60.08值1500.40.04敕聪 =1.3呕獠do1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph35值卤示(模图3(a))
头应械115业露约15雍诮址涂始前1.5小时取101水稀50梅侄欠舛ㄅㄈＮ猄19铵封定缀为Ph1同时臃液也取10械1水稀50血50微录确细浓龋为X29臃液3000转/拥转3希取暮液1水稀10梅侄欠舛ㄅㄈＮ猄2碌液铵封定缀为Ph2萁职俜8展式
确涂始时细浓(X0)浓(S0)缀(Ph0)统始浓确为悖琍0=0卤示
呕头露鹊母蔚懦呕头凸露龋通图歇凸痰暮鄱学模头椋姑嫡才⊿f艿詹浓指Send约母头指Pf
宀角
(1)确头呕露鹊母蔚偶颍状态
(2)敕⑼蛊街德度阶赌縉=3
(3)敕⑹蔽猼f=76小时(为辖胁频暮路实卸眨同薅时为76小时)牡时td=8小时牡时td=8直攵盞do1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph3值(直为12.49,102.2,0.4632,0.07114,71.20,8.99,0.6797)敕⑼渴际毕概╔0=0.53浓S0=28.74缀Ph0=62敕⑼绞蹦才ㄖ窼end=7.5直T1,T2,T3始值323737露鹊值Tlow=30值Tup=40敕聪 1.3
(4)虾,却T1,T2,T33露缺呕值呕蠓⒔指Pf值
(5)谋N值使N直为612馗(1)-(4)危录碌N值应呕露T1,T2,,T6T1,T2,,T12约呕蠓⒔指Pf值
(6)乇确头呕露鹊母蔚偶
(7)N值小顺颍冉N直3612姆徒
杉N=6N=12之Pf谋浠 凸谭为6谓露呕诒证7.5时苫实指筒
欠呕露确植
模
械露呕堑实榉从ξ /h前12.2小时露瓤31+0.5妫 0樱使应冉咏40妫 3.2-76小时露瓤39.50.5妫 5暮路斜冉希姆徒拢
35暮路龋呕露群筒全转34同时也纸峡牟省
权利要求
1一诜头械谋路诜胁瑁
一确涂始时细浓燃缀
头应械110-120露10-20雍诮址涂始前1-2小时取101水稀50梅侄欠舛ㄅㄈ 铵封定缀同时臃液也取10械1水稀10-50血50微录确细浓龋9臃液3000转/拥转3希取暮液1水稀5-10梅侄欠舛ㄅㄈＢ狄猴Х舛ㄗ 职俜C系确涂始时细浓取浓燃缀统始浓确为悖
确凸痰呕露确植
(1)确头呕露鹊母蔚偶颍状态
(2)敕⑼蛊街德度阶赌縉
(3)敕⑹蔽猼f小时牡时td小时取td=2小时杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph3值氩揭 每始时细浓取浓取浓燃缀詹浓指Send,T1,T2,,TNN露缺某始值值Tlow值Tup露瘸始值值值姆围选取敕聪
(4)虾螅却T1,T2,,TNN露缺值呕蠓⒔指Pf值
(5)3-20露确围诟谋N值馗(1)-(4)一位一希录碌N值应呕露T1,T2,,TN约呕詹浓Sf艿詹浓指Send约母头指Pf值
(6)乇确头呕露鹊母蔚偶
(7)N值小顺颍冉喜同N值碌Pf值Pf值谋浠 1时小N值为凸袒值芙锥目然选N值应呕露T1,T2,,TN为偷呕露龋
玫呕露确植品凸痰露龋
莘头应驶剩露时锥懈占一原确锥露转时洌 N锥露T1,T2,,TN玫实史凸蹋诒纸峡牟实前拢叻透偷牟剩校Kdo1为细系(108/)取值围1-20Kph1为锥细统(微/)取值围50-200Yp/s为投堑系(薜位)取值围0.4-0.6Yx/ph为细椎系(108/微)取值围0.04-0.08td为时(小时)取值围0-10Kdo2为愿系(108/)取值围5.7Kdo1Kph2为锥谋统(微/)取值围0.088Kph1Kph3为锥愿杀统(微/)取值围0.00293KPh1N值为为系取值围为1.1-1.8
2权要1诜头械谋路牟一前一确洗呕姆头应通露学模偷杀牟瑁
选一系牡图歇凸痰牟荩每荼牡时td小时取td=2小时统始缘细浓(108/)浓(俜直)浓(俜直)缀(微/)约凸系牟荩每莅细浓取浓取浓取露()约应时洌
确头投学模锌杀母蔚偶颍状态直选图歇凸痰牟荨憔獷ps杀Kdo1,Kph1,Yp/s,Yx/ph值值统始值始值值值姆围选取敕聪蹬籏do1,Kph1,Yp/s,Yx/phKdo2,Kph2,Kph3值顺确头投学模锌杀母蔚偶校Kdo1为细系(108/)取值围1-20Kph1为锥细统(微/)取值围50-200Yp/s为投堑系取值围0.4-0.6Yx/ph为细椎系(108/微)取值围0.04-0.08td为时(小时)取值围0-10Kdo2为愿系(108/)取值围5.7Kdo1Kph2为锥谋统(微/)取值围0.088Kph1Kph3为锥愿杀统(微/)取值围0.00293Kph1为系取值围为1.1-1.8
3权要1诜头械谋路鹊值Tlow=29值Tup=40
全文摘要
本发明属于发酵法生产甘油的工艺技术,特别涉及在发酵法生产甘油中的变温方法。对已有的典型发酵数据重新估计部分可变参数的数值,建立符合待优化的发酵反应器和通气量条件下的动力学模型;测定出发酵初始时的细胞、葡萄糖和磷的含量,运用优化甘油发酵温度的复形调优程序,优化甘油发酵过程温度,并通过积分甘油间歇发酵过程的宏观动力学模型方程组,使求得的最终残糖浓度受到最终残糖浓度指标约束的甘油发酵指标最大;确定发酵过程的最优化温度分布,按照温度升降过程时间在相邻两阶段中各占一半的原则,确定相邻两阶段温度转换的时间。
文档编号C12P7/02GK1300853SQ9912636
公开日2001年6月27日 申请日期1999年12月17日 优先权日1999年12月17日
发明者谢东明, 刘德华, 张岩, 朱丙田, 刘天中, 孙燕, 徐晓晖 申请人:中国科学院化工冶金研究所, 北京市思拓粮食仓储应用技术研究所