有关发酵动力学建模与参数讲解方面的讨论与研究

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上半年我曾经做了酒精发酵动力学方面的研究，并建立了基质、产物和生物量关系的动力学模型。我用的是DPS软件求的参数，并用MATLAB软件做的模型曲线。我在网上查的参考文献大都是用MATLAB、SARS和牛顿高斯法求的参数。有从事我方面研究的专家可以就数学建模与求解做谈一谈自己的心得与体会。

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数学模型是研究的主要的手段和目的，有了模型将会更深入的理解对象，有了模型将有利于进行过程控制。建模型之前，要对数值进行分析，猜测可能的相关性。有时候不知道它们是不是有相关性，就需要用到如神经网络（blackbox工具），用它来验证参数之前是否有关系。如果只想利用这些关系，就直接用神经网络所建立的关系即可，如果需要进行理论性的研究，则需要研究参数之间的明确的函数关系，并解释模型参数的物理意义。
用数理统计也可以找到数据之间的关系，我们编制的FRAE就是以数理统计为基础的。

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其实发酵动力学是一个非常复杂的过程，从宏观角度了解发酵特性。对于大规模生产必不可少，对于扩大化生产的研究也是必不可少。
发酵动力学的定义如下：
发酵动力学是对微生物生长和产物形成过程的定量描述，是发酵工艺设计过程中必不可少的工具，通过研究微生物生长、发酵产物合成、底物消耗之间的动态定量关系，确定微生物生长速率、发酵产物合成速率、底物消耗速率及其转化率等发酵动力学参数特征，以及各种理化因子对这些动力学参数的影响，并建立相应的发酵动力学过程的数学模型，从而达到认识发酵过程规律，优化发酵工艺，提高发酵产量和效率的目的，服务于生产实践（余龙江，2006；陈坚等，2003）。

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关于发酵动力学方面的研究目前的报道比较多，但是在实际生产中真正能用到的很少，因为真正在工厂里做发酵的大多数还没有达到那个高度。因为从工资角度和整体的研究水平都达不到。就拿我以前工作过的某抗生素厂，每项个月老板开的都是死工资，工人只要保证在自己的班上不出事就可以了，而且他们的文化水平都很低，指挥生产的
大专或者更低，工人就更低了。公司的人才机制就不行。再者就是公司的发酵就是凭借已经有的经验。我是在公司的研究所工作，那里的工作也是令人很不爽，一，资料来源不行，二，没有高端人才，三，做研究的人连摇瓶都没有做好。还有就是公司的研究大多致力于基本的生产成本缩减方面的研究，大多是某种原料的替代工作，比如用煤油代乙酸乙酯，主要是短期的投入，缺少一个统一的整体的研究指导，致力动力学这方面的研究因为在经济上不一定会立杆见影，所以研之甚少。这些方面的情况导致发酵动力学的研究在学术上大大多于公司的具体操作。