[发明专利]需氧微生物发酵过程控制菌体代谢节律的培养方法

摘要

本发明提出一种需氧微生物发酵过程控制菌体代谢节律的培养方法，这个方法是把发酵过程中反映菌体代谢状态的２个非线性时变生化变量（ＣＯ＃-[2]和pH）关联成为同步反相的相关关系，并且通过包括计算机系统在内的控制系统改变过程各种操作条件使菌体在设定的振荡节律下进行酶促生化反应。本发明的应用能够激发微生物对底物的吸收并促进产物的排泄，因此能够提高发酵转化率并缩短发酵周期。

主权项

1．一种需氧微生物培养方法，其特征在于，在微生物发酵过程中在线控制微生物菌体的代谢规律，使其处于节律状态，其中微生物培养过程的所有人工或自动操作均采用阶跃或开／关方式进行以使菌体的代谢处于一定周期和幅值的振荡状态，并且菌体代谢节律的控制方法是将CO2和pH关联，建立时变非线性相关回路，以控制pH和CO2为核心建立如下四组控制回路：控制回路1：流加氮源作为输入变量，pH和CO2为输出变量，通过多变量控制器给定pH设定值，控制氮源流加；控制回路2：改变通风量作为过程的输入变量，pH和CO2为输出变量，通过多变量控制器把CO2的变化反馈给输入，由多变量控制器给定CO2的设定值，控制风量；控制回路3：流加生物素为输入变量，pH和CO2为输出变量，通过多变量控制器把CO2的变化反馈给输入，由多变量控制器控制生物素的流加量，或者改变CO2设定值；控制回路4：流加碳源为输入变量，pH和CO2为输出变量，通过多变量控制器把CO2的变化反馈给输入，由多变量控制器调节碳源的间歇流加量，并调节CO2的振荡幅度设定值；其中，控制回路1的输入采用开／关阀自动执行。