黑曲霉产糖化酶黑箱模型的构建和应用

利用碳限制恒化实验研究了黑曲霉生长和糖化酶生产之间的相关性，结果表明当比生长速率低于0.068h–1时，菌体生长与产酶是相关的，当比生长速率大于0.068h–1时，菌体生长与产酶不相关。根据恒化实验结果获得黑曲霉葡萄糖底物消耗的monod动力学模型，并结合葡萄糖和氧消耗的herbert-pirt方程和产物形成的luedeking-piret方程构建黑曲霉产糖化酶的黑箱模型。应用该模型设计指数补料分批发酵实验控制菌体比生长速率在0.05h–1，使糖化酶的得率最高达到0.127g糖化酶/g葡萄糖，并成功地使用模型描述了黑曲霉产糖化酶的发酵过程。实验值和模拟值进行比较表现出很好的适用性，表明黑箱模型可以用于指导黑曲霉产糖化酶发酵过程的设计和优化。