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无载体固定化米根霉重复间歇发酵生产L-乳酸 被引量:11
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作者 姜绍通 郑志 +4 位作者 朱羽 吴学凤 潘丽军 罗水忠 杜威 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1729-1733,共5页
通过研究影响米根霉菌丝体形态的培养基因素,初步构建了无载体固定化米根霉重复间歇发酵生产L-乳酸的工艺条件。研究结果表明,首批次发酵培养基采用120 g/L葡萄糖,3 g/L硝酸铵,K+和Na+浓度比为1:1,发酵72 h后,米根霉菌体形态为均匀的菌... 通过研究影响米根霉菌丝体形态的培养基因素,初步构建了无载体固定化米根霉重复间歇发酵生产L-乳酸的工艺条件。研究结果表明,首批次发酵培养基采用120 g/L葡萄糖,3 g/L硝酸铵,K+和Na+浓度比为1:1,发酵72 h后,米根霉菌体形态为均匀的菌丝体小球,直径为1.0 mm^2.0 mm,此时L-乳酸产量可达100.8 g/L,葡萄糖转化率为84%。在此基础上,利用米根霉菌丝体小球重复间歇发酵16批次,每批次发酵24 h,此时葡萄糖转化率均高于75%,L-乳酸产量保持在60.0 g/L以上,米根霉菌丝体小球形态保持稳定。 展开更多
关键词 L-乳酸 米根霉 形态 无载体固定化 重复间歇发酵
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苏云金芽孢杆菌培养基优化及间歇发酵 被引量:13
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作者 关雄 陈锦权 +2 位作者 黄志鹏 汤玉波 高日霞 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期75-80,共6页
对苏云金芽孢杆菌的培养基配方进行室内摇瓶优化筛选,首先用摇瓶培养筛选到Ⅱ号培养基,在此配方的基础上,将培养基组分划分为氮源、碳源及无机盐三因素,采用三因素二水平正交旋转组合设计的方法进行培养基优化组合研究,建立其芽孢... 对苏云金芽孢杆菌的培养基配方进行室内摇瓶优化筛选,首先用摇瓶培养筛选到Ⅱ号培养基,在此配方的基础上,将培养基组分划分为氮源、碳源及无机盐三因素,采用三因素二水平正交旋转组合设计的方法进行培养基优化组合研究,建立其芽孢产量依氮源、碳源、无机盐的响应面方程。借助此方程获得响应面最佳点即培养基各组分的最佳配比。实验结果表明,该方法是苏云金芽孢杆菌培养基优化中十分简便、实用、快速的途径。此外,对其间歇发酵过程也进行了初步考察。 展开更多
关键词 苏云金芽孢杆菌 培养基 优化 间歇发酵 农药
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微生物间歇发酵生产1,3-丙二醇过程辨识与优化 被引量:13
3
作者 高彩霞 王宗涛 +1 位作者 冯恩民 修志龙 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期771-774,共4页
以肺炎杆菌转化甘油生成1,3-丙二醇(1,3-PD)的过程为研究体系,根据微生物间歇培养过程的特征及动态行为,建立了简化的间歇发酵过程的非线性动力系统及其参数辨识模型,论述了动力系统与辨识问题解的存在性,并求得最优辨识参数.以初始底... 以肺炎杆菌转化甘油生成1,3-丙二醇(1,3-PD)的过程为研究体系,根据微生物间歇培养过程的特征及动态行为,建立了简化的间歇发酵过程的非线性动力系统及其参数辨识模型,论述了动力系统与辨识问题解的存在性,并求得最优辨识参数.以初始底物浓度、菌种浓度及发酵时间为控制变量,以1,3-PD的生产强度为性能指标,建立了非线性系统的最优控制模型,针对实际算例求得最优解,为1,3-PD的产业化生产设计提供理论指导. 展开更多
关键词 间歇发酵 1 3-丙二醇 参数辨识 最优控制
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利用啤酒废酵母间歇发酵合成谷胱甘肽的研究 被引量:10
4
作者 林建平 游建锋 +2 位作者 盛晓霞 张琴 岑沛霖 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期689-694,共6页
研究利用啤酒废酵母生产谷胱甘肽的目的是降低谷胱甘肽生产成本、提高啤酒废酵母附加值.研究考察了在2升通气搅拌罐中通气量、搅拌速度、初始葡萄糖浓度以及废酵母加入量对谷胱甘肽合成的影响.实验表明,好氧活化可以显著提高酵母细胞内... 研究利用啤酒废酵母生产谷胱甘肽的目的是降低谷胱甘肽生产成本、提高啤酒废酵母附加值.研究考察了在2升通气搅拌罐中通气量、搅拌速度、初始葡萄糖浓度以及废酵母加入量对谷胱甘肽合成的影响.实验表明,好氧活化可以显著提高酵母细胞内的谷胱甘肽含量.由于啤酒废酵母的添加量较大,使得反应液中菌体浓度较高,发酵过程中保持较大的通气量和搅拌速率有利于提高细胞活性和促进谷胱甘肽的积累.通过实验确定了2L发酵罐中较佳的操作参数为搅拌速度500r@min-1,通气量6 L@L-1@min-1.过高的初始葡萄糖浓度对谷胱甘肽的合成有一定的抑制作用,比较合适的初始葡萄糖用量为加入的废酵母湿重的10%.废酵母加入量增大会导致胞内谷胱甘肽含量下降,但由于细胞干重的大幅度增加,在实验范围内,最终单位反应器体积的谷胱甘肽产量则随废酵母加入量增大而增大.实验表明,废酵母加入量在湿酵母为100~300g@L-1之间是合适的. 展开更多
关键词 谷胱甘肽 啤酒酵母 间歇发酵 过程优化
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间歇发酵螺孢菌产碱性果胶酶过程动力学研究 被引量:6
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作者 钟卫鸿 岑沛霖 +1 位作者 马骏 童景景 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期311-315,共5页
以自行筛选获得的螺孢菌ZG9901可以生产用于棉麻织品加工的碱性果胶酶。根据间歇发酵螺孢菌产碱性果胶酶过程菌体生长和孢子产生等规律,建立了螺孢菌ZG9901产碱性果胶酶过程动力学模型,并以摇瓶和发酵罐间隙发酵过程实验数据拟合了动力... 以自行筛选获得的螺孢菌ZG9901可以生产用于棉麻织品加工的碱性果胶酶。根据间歇发酵螺孢菌产碱性果胶酶过程菌体生长和孢子产生等规律,建立了螺孢菌ZG9901产碱性果胶酶过程动力学模型,并以摇瓶和发酵罐间隙发酵过程实验数据拟合了动力学模型参数。建立的模型同时考虑了菌丝体生长与孢子形成与产酶的关系和蛋白酶带来的产物失活。 展开更多
关键词 碱性果胶酶 螺孢菌 间歇发酵 动力学模型 自动化控制
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米根霉不同菌丝体形态对重复间歇发酵生产L-乳酸的影响 被引量:4
6
作者 郑志 杜威 +4 位作者 姜绍通 吴学凤 李兴江 罗水忠 张任远 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期166-170,共5页
研究米根霉在3L发酵罐重复间歇发酵过程中,菌体形态对发酵强度的影响。结果表明:絮状米根霉首批发酵产L-乳酸为105.8g/L,葡萄糖转化率88.12%,球状米根霉产L-乳酸105.0g/L,葡萄糖转化率87.50%;在重复间歇发酵过程中,球状米根霉前6批产L-... 研究米根霉在3L发酵罐重复间歇发酵过程中,菌体形态对发酵强度的影响。结果表明:絮状米根霉首批发酵产L-乳酸为105.8g/L,葡萄糖转化率88.12%,球状米根霉产L-乳酸105.0g/L,葡萄糖转化率87.50%;在重复间歇发酵过程中,球状米根霉前6批产L-乳酸均保持在80.00g/L以上,第7批产L-乳酸78.60g/L,葡萄糖转化率均高于87.33%,产酸效率最高可达到4.26g/(L·h),而絮状米根霉前4批产L-乳酸可保持在80.00g/L以上,第5批产L-乳酸78.30g/L,第6批产L-乳酸77.40g/L,第7批产L-乳酸70.20g/L,产酸效率最高可达4.07g/(L·h)。研究数据显示,球状米根霉更适于重复间歇发酵生产L-乳酸。 展开更多
关键词 L-乳酸 米根霉 形态 重复间歇发酵
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微生物间歇发酵非线性动力系统的性质及最优控制 被引量:8
7
作者 李晓红 冯恩民 修志龙 《运筹学学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期89-96,共8页
本文针对微生物间歇发酵制取1,3-丙二醇非线性动力系统,以产物1,3-丙二醇的生产强度最大为目标泛函,建立了最优控制模型.用不可微优化理论与方法证明了模型最优解的存在性.论述了最优性函数与一阶最优性条件的等价性.
关键词 运筹学 间歇发酵 非线性动力系统 最优控制 最优性函数
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1,3-丙二醇间歇发酵培养基的优化 被引量:3
8
作者 王剑锋 刘海军 +1 位作者 修志龙 范圣第 《食品与发酵工业》 CAS CSCD 北大核心 2001年第8期5-8,共4页
从Na+、K+、NH4 +等 1价阳离子对甘油发酵生产 1,3-丙二醇过程中关键酶的活性影响分析出发 ,设计改进发酵培养基组成。通过间歇发酵 ,考察甘油初始质量百分比分别为 2 %、4 %和 6 %的发酵情况 ,结果表明 ,采用无铵培养基氨水调节 pH的发... 从Na+、K+、NH4 +等 1价阳离子对甘油发酵生产 1,3-丙二醇过程中关键酶的活性影响分析出发 ,设计改进发酵培养基组成。通过间歇发酵 ,考察甘油初始质量百分比分别为 2 %、4 %和 6 %的发酵情况 ,结果表明 ,采用无铵培养基氨水调节 pH的发酵 ,甘油的转化率和 1,3 丙二醇的终浓度较高 ,而且与文献报道的培养基相比更为简单 ,有利于工业应用。 展开更多
关键词 1 3-丙二醇 甘油 克雷伯氏菌 培养基优化 间歇发酵
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微生物间歇发酵比生长速率辨识及优化算法 被引量:3
9
作者 宫召华 冯恩民 修志龙 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期611-616,共6页
根据微生物间歇发酵甘油生产1,3-丙二醇过程的特征及动态行为,建立了能够更好地描述微生物间歇发酵过程的含控制函数和参数的动力系统,证明了该系统的一些性质.以实验数据和计算值之间误差平方和最小为性能指标,建立了系统辨识模... 根据微生物间歇发酵甘油生产1,3-丙二醇过程的特征及动态行为,建立了能够更好地描述微生物间歇发酵过程的含控制函数和参数的动力系统,证明了该系统的一些性质.以实验数据和计算值之间误差平方和最小为性能指标,建立了系统辨识模型.根据微生物生长特点,采用离散化方法将系统辨识模型转化为一个参数辨识问题.最后,构造了改进的粒子群算法求解.数值结果表明实验观测值和计算值之间的相对误差比已有研究结果降低了6%~16%,该系统能更好地模拟间歇发酵过程. 展开更多
关键词 动力系统 系统辨识 粒子群算法 参数优化 间歇发酵
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一类微生物间歇发酵过程的参数辨识 被引量:2
10
作者 徐恭贤 谭雯心 王佳星 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 2016年第10期76-80,共5页
针对甘油间歇发酵过程的参数辨识问题,首先建立了以各代谢物的浓度误差与斜率误差之和为目标函数的参数辨识动态优化模型,然后将其近似转化为静态非线性规划问题,最后应用遗传算法求解上述得到的非线性优化问题,并与已有文献进行了结果... 针对甘油间歇发酵过程的参数辨识问题,首先建立了以各代谢物的浓度误差与斜率误差之和为目标函数的参数辨识动态优化模型,然后将其近似转化为静态非线性规划问题,最后应用遗传算法求解上述得到的非线性优化问题,并与已有文献进行了结果比较分析。 展开更多
关键词 参数辨识 间歇发酵过程 优化模型 遗传算法
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一株产高质量浓度酒精酵母的间歇发酵动力学初步研究 被引量:1
11
作者 吕欣 李永飞 +2 位作者 段作营 史仲平 毛忠贵 《无锡轻工大学学报(食品与生物技术)》 CSCD 北大核心 2003年第6期9-14,共6页
对一株产高质量浓度酒精的酿酒酵母的间歇发酵动力学进行了初步研究.分别对基质、产物和菌体对时间的变化,所得回归方程显示,3个状态参量与时间呈对数关系;而后采用比生长速率、某一时段的菌体浓度、某一时段的葡萄糖质量浓度、某一时... 对一株产高质量浓度酒精的酿酒酵母的间歇发酵动力学进行了初步研究.分别对基质、产物和菌体对时间的变化,所得回归方程显示,3个状态参量与时间呈对数关系;而后采用比生长速率、某一时段的菌体浓度、某一时段的葡萄糖质量浓度、某一时段的酒精质量浓度来描述整个发酵过程中菌体、基质和产物之间的关系,通过二次曲面回归得到了间歇发酵动力学数学模型,与传统的Monod模型和Logistic模型相比,该模型对试验数据拟合和预测性能较好.最后,用Simplex优化方法对间歇发酵动力学进行动态模拟,得到很好的拟合结果.将得到的模型参数用于预测初糖质量浓度为24.7g/dL的间歇发酵,预测结果也较好.因此,该模型可用来预测高初糖质量浓度下间歇发酵过程. 展开更多
关键词 酒精 间歇发酵动力学 酿酒酵母 数学模型
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基于PSO算法的微生物间歇发酵动力学参数辨识 被引量:3
12
作者 宫召华 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第27期193-195,共3页
主要根据微生物间歇培养过程的特征、动态行为及实验数据,建立了能够更好反映间歇发酵过程的简化的多阶段参数辨识模型,然后证明了该模型中最优参数的存在性;最后结合模型特点构造了一种改进的粒子群优化(PSO)算法求得最优参数,并利用... 主要根据微生物间歇培养过程的特征、动态行为及实验数据,建立了能够更好反映间歇发酵过程的简化的多阶段参数辨识模型,然后证明了该模型中最优参数的存在性;最后结合模型特点构造了一种改进的粒子群优化(PSO)算法求得最优参数,并利用所得的参数进行过程仿真。结果表明该模型和算法大大减少了实验数据和计算数值之间的误差,能够更好地模拟微生物间歇发酵过程。 展开更多
关键词 动力系统 间歇发酵 参数辨识 粒子群优化算法 1 3-丙二醇
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间歇发酵非线性酶催化混杂动力S系统及参数辨识
13
作者 李晓红 吕艳玲 +2 位作者 李航飞 冯恩民 修志龙 《辽宁科技大学学报》 CAS 2015年第2期150-154,共5页
在微生物间歇发酵生产1,3-丙二醇的过程中,不能根据实验确定甘油和1,3-丙二醇跨膜运输方式。本文以此为背景,建立相应的非线性酶催化混杂动力S系统,进而以胞外物质浓度的相对误差为性能指标,以非线性酶催化混杂动力S系统为约束条件,建... 在微生物间歇发酵生产1,3-丙二醇的过程中,不能根据实验确定甘油和1,3-丙二醇跨膜运输方式。本文以此为背景,建立相应的非线性酶催化混杂动力S系统,进而以胞外物质浓度的相对误差为性能指标,以非线性酶催化混杂动力S系统为约束条件,建立参数辨识模型,并证明辨识模型最优解的存在性。利用粒子群算法对参数辨识问题进行求解,推断出甘油和1,3-丙二醇最有可能的跨膜运输方式是主被动运输相结合。 展开更多
关键词 间歇发酵 非线性酶催化混杂动力S系统 参数辨识 1 3-丙二醇
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改进的单纯形法优化微生物间歇发酵的操作条件
14
作者 刘重阳 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第17期246-248,共3页
建立了以微生物间歇发酵甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的两阶段非线性动力系统和终端要求为约束,以初始浓度和发酵时间为优化参数,以终端时刻1,3-PD的生产强度最大为性能指标的参数优化模型。证明了该模型中最优参数的存在性。最后构造了... 建立了以微生物间歇发酵甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的两阶段非线性动力系统和终端要求为约束,以初始浓度和发酵时间为优化参数,以终端时刻1,3-PD的生产强度最大为性能指标的参数优化模型。证明了该模型中最优参数的存在性。最后构造了改进的单纯形法求解该问题,数值结果给出了微生物间歇发酵在厌氧条件下的最优的发酵时间、初始生物量和甘油浓度,从而为1,3-PD的产业化生产提供理论指导。 展开更多
关键词 动力系统 参数优化 单纯形法 间歇发酵 1 3-丙二醇
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基于pH控制的丙酮丁醇间歇发酵过程动力学模型 被引量:2
15
作者 焦敏 张湜 +3 位作者 姜岷 孙佰军 苗大龙 王玲玲 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2011年第7期852-855,共4页
基于微生物发酵动力学模型和丙酮丁醇发酵工艺的特点,由5组控制pH下的实验数据建立该发酵过程的动力学模型,采用改进的自适应遗传算法对模型的12个参数进行优化,并采用一组控制pH数据对模型进行了外推验证,结果表明,该模型能够较好地描... 基于微生物发酵动力学模型和丙酮丁醇发酵工艺的特点,由5组控制pH下的实验数据建立该发酵过程的动力学模型,采用改进的自适应遗传算法对模型的12个参数进行优化,并采用一组控制pH数据对模型进行了外推验证,结果表明,该模型能够较好地描述pH的丙酮丁醇间歇发酵过程。 展开更多
关键词 间歇发酵 动力学模型 MAGA 参数优化
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甘油微生物间歇发酵过程的参数辨识 被引量:1
16
作者 谭雯心 张静 +1 位作者 宋一凡 徐恭贤 《渤海大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第4期304-307,312,共5页
研究了甘油微生物间歇发酵过程的参数辨识问题.针对该问题,首先建立了以斜率误差准则为目标函数的参数辨识优化模型,然后应用B样条法估计实验数据的一阶导数,最后应用遗传算法求解该优化模型.计算结果表明本文方法是有效的.
关键词 间歇发酵 B样条 优化模型 遗传算法 参数辨识
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新型优化策略在青霉素间歇发酵过程中的应用研究 被引量:2
17
作者 孔超 李宏光 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2011年第5期529-532,共4页
基于全面关注间歇发酵过程中间状态的思想,提出由求解一系列端点时间不固定最优控制子问题形成的新型优化控制策略,并在优化目标函数中加入了菌体平均生长速率和流加时间间隔对发酵产量的影响因素。在此基础上提出基于遗传算法的最优控... 基于全面关注间歇发酵过程中间状态的思想,提出由求解一系列端点时间不固定最优控制子问题形成的新型优化控制策略,并在优化目标函数中加入了菌体平均生长速率和流加时间间隔对发酵产量的影响因素。在此基础上提出基于遗传算法的最优控制策略实现算法,同时获得了最优流加时间间隔及相应的最优流加速率。将该方法在青霉素发酵过程进行仿真,将仿真结果与常规等级流加策略进行比较,验证了该方法的优势。 展开更多
关键词 间歇发酵 优化控制 遗传算法 青霉素
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以函数为参量的间歇发酵非线性动力系统及其辨识
18
作者 杨琦 蒋志刚 +2 位作者 冯恩民 尹洪超 修志龙 《运筹学学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期46-56,共11页
建立以连续分段线性函数为参量的间歇发酵非线性动力系统,证明该动力系统的主要性质及解的存在性.以实验数据拟合得到的光滑曲线为依据,提出了连续分段线性函数为优化变量的辨识模型,论述可辨识性.依状态变量与辨识函数的相关性,构造求... 建立以连续分段线性函数为参量的间歇发酵非线性动力系统,证明该动力系统的主要性质及解的存在性.以实验数据拟合得到的光滑曲线为依据,提出了连续分段线性函数为优化变量的辨识模型,论述可辨识性.依状态变量与辨识函数的相关性,构造求解辨识模型的优化算法,并给出优化算法的收敛性分析及数值结果. 展开更多
关键词 非线性动力系统 连续分段线性函数 辨识 间歇发酵
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1,3-丙二醇间歇发酵中的时滞最优控制
19
作者 王晓 刘重阳 +1 位作者 胡电中 刘刚 《山东大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期124-131,138,共9页
在甘油通过间歇发酵转化为1,3-丙二醇的生产过程中,微生物和甘油的初始浓度会影响产物的生产效率。为了最大化1,3-丙二醇生产效率,提出了一个含有约束的时滞最优控制模型。对于该时滞最优控制问题,首先,通过时域变换将其转化为一个等价... 在甘油通过间歇发酵转化为1,3-丙二醇的生产过程中,微生物和甘油的初始浓度会影响产物的生产效率。为了最大化1,3-丙二醇生产效率,提出了一个含有约束的时滞最优控制模型。对于该时滞最优控制问题,首先,通过时域变换将其转化为一个等价的最优控制问题;然后,使用罚函数方法来处理其中的约束条件;最后,构造了一种模拟退火与遗传混合算法对其进行求解。数值结果表明,终端时刻1,3-丙二醇的生产效率比已有结果提高了21.12%。 展开更多
关键词 非线性时滞系统 最优控制 间歇发酵 模拟退火算法 遗传算法
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以氯化钠为渗透压调节剂的甘油间歇和连续发酵 被引量:2
20
作者 刘永强 刘德华 苏琼 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期259-263,共5页
Adding sodium chloride into a medium containing 140g·L - 1 glucose could promote the glycerol accumulation efficiently, but the glycero l productivity would decrease when sodium chloride concentration was above 4... Adding sodium chloride into a medium containing 140g·L - 1 glucose could promote the glycerol accumulation efficiently, but the glycero l productivity would decrease when sodium chloride concentration was above 40g· L -1.Experimental results in shake flask showed that sodium chloride conce ntration of 40g·L -1 was favorable.Moreover, the feasibility of multi-st age cascade continuous fermentation was tested and the results indicated that mu lti-stage continuous system was superior to single-stage continuous fermentati on.Compared with batch fermentation,the glycerol concentration and the glycerol yield in multi-stage cascade continuous system decreased by only 9.83 % and 5 .71 % respectively, but the glycerol productivity increased by 18.54% even the preparing time between two batch fermentation was not considered.. 展开更多
关键词 氯化钠 渗透压调节剂 耐高渗酵母 甘油 连续发酵 间歇发酵
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