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公开(公告)号：CN116665795A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310466275.3
申请日：2023-04-27
申请人： 华东理工大学
摘要： 本发明涉及一种厌氧乙醇发酵过程中物质反应速率的预测方法，本方法通过比生长速率μ的变化情况来预测不同底物浓度和产物浓度条件下各物质的比消耗或比生成速率的变化情况。与现有技术相比，本发明可以在最少过程代谢调控机制认识和实验数据需求的基础上，基于构建的热力学原理的过程模型，以预测厌氧培养下酿酒酵母不同比生长速率下，乙醇生成过程中涉及原料、产品、产热等速率之间的化学计量学关系。基于此，本方案中构建的基于热力学的黑箱模型可以对稳态与动态条件下的厌氧乙醇发酵过程变化提供良好的预测。
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公开(公告)号：CN118430685A
公开(公告)日：2024-08-02
申请号：CN202410508034.5
申请日：2024-04-25
申请人： 华东理工大学 , 桂林电子科技大学 , 亚波光子(深圳)科技有限公司
IPC分类号： G16C20/30 , G16C20/70 , G06N3/0464 , C12Q3/00
摘要： 本发明公开了一种酿酒酵母乙醇发酵过程智能反馈补料控制方法，包括对光谱进行采样，获取采样光谱；将所述采样光谱输入基于光谱扩增的二维卷积神经网络中；采用均方误差作为损失函数，使用Adam优化器在训练拉曼浓度预测模型时更新网络权重，得到最优解，对拉曼浓度预测模型进行更新。本方法通过拉曼浓度预测模型能够学习、调整，提高分类准确率，对生物反应器中酿酒酵母乙醇发酵过程中的葡萄糖浓度、甘油浓度和乙醇浓度进行实时在线预测。相对比常规检测方法，检测快速且对发酵过程几乎没有影响，减少染菌风险，并且能够实现在线监测如乙醇等挥发性物质浓度，还可以在线监测葡萄糖和甘油等非挥发性物质浓度，弥补了检测原理上的不足。
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公开(公告)号：CN114990167B
公开(公告)日：2023-09-01
申请号：CN202210752551.8
申请日：2022-06-28
申请人： 华东理工大学 , 国投生物能源(铁岭)有限公司 , 国投生物科技投资有限公司
摘要： 本申请提供一种利用酿酒酵母发酵生产乙醇的方法，其包括如下步骤：提供具有初始葡萄糖浓度的发酵培养基；将酿酒酵母接种至发酵培养基中进行发酵以产生乙醇，并在发酵过程中监控发酵培养基中的葡萄糖浓度；在葡萄糖浓度降低至初始葡萄糖浓度的10％至50％的情况下，向发酵培养基补加浓度相当于初始葡萄糖浓度8.5％至8.9％的葡萄糖，在进行至少10次补加后结束发酵。本申请通过多次间歇式补加葡萄糖，使葡萄糖维持在设定浓度下进行发酵，降低副产物甘油产量，进行提高了目标产物乙醇的生产水平。
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公开(公告)号：CN114990167A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210752551.8
申请日：2022-06-28
申请人： 华东理工大学 , 国投生物能源(铁岭)有限公司 , 国投生物科技投资有限公司
摘要： 本申请提供一种利用酿酒酵母发酵生产乙醇的方法，其包括如下步骤：提供具有初始葡萄糖浓度的发酵培养基；将酿酒酵母接种至发酵培养基中进行发酵以产生乙醇，并在发酵过程中监控发酵培养基中的葡萄糖浓度；在葡萄糖浓度降低至初始葡萄糖浓度的10％至50％的情况下，向发酵培养基补加浓度相当于初始葡萄糖浓度8.5％至8.9％的葡萄糖，在进行至少10次补加后结束发酵。本申请通过多次间歇式补加葡萄糖，使葡萄糖维持在设定浓度下进行发酵，降低副产物甘油产量，进行提高了目标产物乙醇的生产水平。
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公开(公告)号：CN118207285A
公开(公告)日：2024-06-18
申请号：CN202211627620.9
申请日：2022-12-16
申请人： 国投生物科技投资有限公司 , 华东理工大学 , 国投生物能源(铁岭)有限公司
摘要： 本发明涉及酿酒酵母发酵技术领域，公开了一种厌氧发酵过程生物量监测模型的建立方法及一种监测厌氧发酵过程中生物量的方法。所述厌氧发酵过程生物量监测模型的建立方法包括：(1)测定厌氧发酵过程中单位体积发酵液的活菌数CFU；(2)采集厌氧发酵过程中的进气和尾气数据，通过过程尾气质谱仪测定CO2释放率CER；(3)将单位体积发酵液的活菌数CFU与CO2释放率CER进行拟合，构建CER与CFU线性方程模型。将采集的在线CER导入所述线性方程模型中，计算厌氧发酵过程的CFU，实现了对发酵过程中生物量的在线监测，对乙醇生产具有重大意义。
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公开(公告)号：CN115410657A
公开(公告)日：2022-11-29
申请号：CN202210921099.3
申请日：2022-08-02
申请人： 华东理工大学
摘要： 本发明是燃料乙醇发酵过程菌丝体浓度、乙醇浓度和葡萄糖浓度时间序列预测方法。本方法构建基于多项式回归算法的发酵结束时间预测模型，建立了发酵结束时间与初始条件之间的数学关系。通过时间尺度的缩放，变换不同批次数据的时间序列达到统一的标准结束时间。本方法建立基于XGBoost算法的菌丝体浓度预测模型。将所获得的菌丝体浓度与生长速率作为补充的机理知识添加到乙醇和葡萄糖浓度的预测模型中。本方法建立人工神经网络的动力学参数模型，其可以根据时间变量和环境变量提供动力学参数。将其融合入前面的菌丝体浓度、乙醇浓度和葡萄糖浓度预测模型中，可以实现不同初始条件下，菌丝体浓度、乙醇浓度、葡萄糖浓度的时间序列预测。
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