[发明专利]增加发酵生产力和经济性的溶解氧图谱

权利要求书

1.进行有氧发酵过程的方法，其包括：

a)提供包括发酵微生物和可通过微生物发酵的底物的发酵培养基； 和

b)如下控制发酵培养基中的溶解氧(DO)水平：在微生物的指数生 长期开始时最初升高DO水平至预定的最高靶值，其中最高靶值在微生物 的DO抑制上限，然后在与微生物的最大生长速率相关的时间，开始将DO 水平从最高靶值降低至预定的最低靶值，其后维持该最低靶值至发酵过程 完成，其中最低靶值在微生物的DO限制下限。

2.权利要求1的方法，其中所述升高和降低以线性速率发生。

3.权利要求1的方法，其中控制DO水平包括调节氧化剂向培养基的 供应。

4.权利要求1的方法，其中控制DO水平包括调节培养基的搅拌。

5.权利要求1的方法，其还包含监测培养基中DO水平并基于来自监 测的反馈调节DO水平以实现控制。

6.进行需氧发酵过程的方法，其包括：

a)提供包括发酵微生物和可通过微生物发酵的底物的发酵培养基；

b)如下控制培养基中的溶解氧(DO)水平：升高DO水平从而在第 一时间达到对应于微生物的DO抑制上限的预定的最高靶值，其中升高发 生在起始于微生物指数生长开始的一段时间内；

c)如下控制培养基中的DO水平：将DO水平从最高靶值降低至在第 二时间达到对应于微生物的DO抑制下限的预定的最低靶值，其中从最高 向最低靶值的转换在微生物的生长期期间开始；和

d)在第二时间达到最低靶值后，维持DO水平直至发酵过程完成。

7.权利要求6的方法，其中从最高到最低靶值的转换起始于第一时 间。

8.权利要求7的方法，其中在通过升高DO水平来控制培养基中的 DO水平之前，DO水平缺乏主动调节。

9.权利要求6的方法，其中所述升高和降低以线性速率发生。

10.用于实施需氧发酵过程的系统，其包含：

a)发酵罐；和

b)控制器，其被配置用来调节发酵罐内培养基中溶解氧(DO)的水 平，其中该控制器包括控制来自控制器的输出信号的调节指令，以便进行 包括下述步骤的方法：

i)通过最初升高DO水平至对应于微生物的DO抑制上限的预定的最 高靶值来升高培养基中的DO水平；

ii)然后，将DO水平从最高靶值降低至对应于微生物的DO抑制下限 的预定的最低靶值，此后维持该最低靶值至发酵过程完成，其中降低开始 于微生物生长期期间。

11.权利要求10的系统，其还包含氧源，其中配置所述控制器以调 节从氧源至发酵罐的流动。

12.权利要求10的系统，其还包含置于发酵罐中的搅拌器，其中配 置所述控制器以调节搅拌器的操作。

13.权利要求10的系统，其还包含发酵罐内部的DO传感探头，其 中该探头为所述控制器提供反馈信号。