现代生化工程优化与发酵过程控制——江南大学储国成讲座

"该资源是江南大学储国成教授关于生化工程进展的205页PPT，涵盖了生化工程的多个重要领域，旨在详细阐述生化工程的发展和相关专业知识。" 在生化工程这一复杂的学科中，发酵过程的优化控制占据了至关重要的位置。发酵过程优化对于提高产品的产量、效率以及降低生产成本具有决定性作用，特别是在制药、食品、饲料添加剂等领域，它能够确保生物技术的经济性和环保性。储国成教授在PPT中指出，优化发酵过程不仅仅是选育优良菌株，更重要的是通过调整工艺参数和控制环境，使菌株达到最佳的生产状态。 现代生化工程的研究内容广泛，包括了发酵过程的模型化，这有助于我们理解和预测发酵过程中细胞的行为；高密度培养技术，旨在提高细胞浓度，从而增加产物产出；代谢工程和代谢网络控制，通过改造微生物的代谢途径以提高目标产物的生成；新型生化反应器的研发，这些反应器可能具有更好的混合效果和更高的传质效率；以及新型发酵和产品分离技术，以提高整体工艺的效率和经济性。 在发酵过程优化的讨论中，储教授强调了细胞生长过程、化学计量、生物反应动力学以及生物反应器工程四个关键方面。细胞生长过程研究涉及微生物的生长规律和代谢机制；化学计量分析了微生物反应中物质的消耗与生成比例；生物反应过程动力学则关注反应速率及其影响因素；生物反应器工程则关注反应器设计和参数的监控与控制。 发酵过程优化的目标是找到一个平衡点，使得细胞生理状态、环境、反应器特性、工艺条件和控制策略都达到最优，以适应特定发酵过程的需求。为了实现这个目标，需要建立生物反应动力学模型，这些模型可以描述细胞的动态行为，帮助预测和控制发酵过程，非结构模型和结构模型都是模型建立中常用的方法，它们为优化控制提供了理论基础。 这份PPT详细探讨了生化工程的前沿进展，特别是发酵过程优化控制的各个方面，对于理解生化工程的最新发展和实际应用具有极大的价值。无论是学生、研究人员还是业界从业者，都能从中受益匪浅，深化对生化工程这一领域的认识。