一种甲醇反馈补料控制方法及系统

• 摘要：

  本发明公开一种甲醇反馈补料控制方法及系统.该方法用于毕赤酵母发酵生产葡萄糖氧化酶,包括:检测发酵罐中挥发的甲醇浓度;控制甲醇的补料量,以使所述甲醇浓度维持在甲醇浓度的控制值.本发明能够实现发酵过程中难以测量的甲醇的在线检测和反馈控制.经试验验证,本发明实现了毕赤酵母发酵补料自动化并有利于葡萄糖氧化酶的表达.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201911228408.3

• 申请日期：

  2019.12.04

• 公开/公告号：

  CN111172329A

• 公开/公告日：

  2020-05-19

• 发明人：

  谭天伟 郭栋 陈必强

• 申请人：

  北京化工大学

• 主分类号：

  C12Q3/00(2006.01),C,C12,C12Q,C12Q3

• 分类号：

  C12Q3/00(2006.01),C12N9/04(2006.01),C12M1/36(2006.01),C12M1/34(2006.01),C12M1/02(2006.01),C12R1/84(2006.01),C,C12,C12Q,C12N,C12M,C12R,C12Q3,C12N9,C12M1,C12R1,C12Q3/00,C12N9/04,C12M1/36,C12M1/34,C12M1/02,C12R1/84

• 主权项：

  1.一种甲醇反馈补料控制方法,用于毕赤酵母发酵生产葡萄糖氧化酶,其特征在于,该方法包括: 检测发酵罐中挥发的甲醇浓度; 控制甲醇的补料量,以使所述甲醇浓度维持在甲醇浓度的控制值. 2.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制甲醇的补料量包括:根据当前传感器检测到的甲醇浓度与甲醇浓度的控制值的差值以及预设的阶段梯度补料策略控制甲醇的补料量; 和/或,该方法还包括: 溶液搅拌器对发酵罐中的溶液进行搅拌,以使发酵罐中的液体与挥发的气体达到气液平衡; 和/或,所述发酵罐中挥发的甲醇浓度为发酵罐中的液体与挥发的气体达到气液平衡时的甲醇浓度. 3.根据权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述检测发酵罐中挥发的甲醇浓度包括:通过电化学传感器检测发酵罐中挥发的甲醇浓度; 和/或,该方法还包括: 当发酵罐中溶氧量达到预设值后启动补料定时开关,在达到定时后自动补料; 和/或,该方法还包括:通过有线通信或无线通信发送检测的数据. 4.一种补料控制方法,其特征在于,该方法包括: 检测发酵罐中反应物挥发的气体浓度; 控制反应物的补料量,以使所述气体浓度维持在气体浓度的控制值. 5.根据权利要求4所述的控制方法,其特征在于,所述发酵罐中反应物挥发的气体浓度为发酵罐中的液体与反应物挥发的气体达到气液平衡时的气体浓度; 和/或,所述检测发酵罐中反应物挥发的气体浓度包括:通过电化学传感器检测发酵罐中反应物挥发的气体浓度. 6.一种甲醇反馈补料控制系统,用于毕赤酵母发酵生产葡萄糖氧化酶,其特征在于,该系统包括:甲醇浓度传感器以及反馈补料控制模块; 甲醇浓度传感器,用于检测发酵罐中挥发的甲醇浓度; 反馈补料控制模块,用于控制甲醇的补料量,以使所述甲醇浓度维持在甲醇浓度的控制值. 7.根据权利要求6所述的控制系统,其特征在于,反馈补料控制模块,用于根据当前传感器检测到的甲醇浓度与甲醇浓度的控制值的差值以及预设的阶段梯度补料策略控制甲醇的补料量; 和/或,该控制系统还包括干燥瓶以及转子流量计,所述干燥瓶、所述转子流量计以及所述甲醇浓度传感器通过气体管道连接; 和/或,该控制系统还包括溶液搅拌器,用于对发酵罐中的溶液进行搅拌,以使发酵罐中的液体与挥发的气体达到气液平衡; 和/或,所述发酵罐中挥发的甲醇浓度为发酵罐中的液体与挥发的气体达到气液平衡时的甲醇浓度; 和/或,所述甲醇浓度传感器为电化学传感器. 8.根据权利要求6所述的控制系统,其特征在于,该控制系统还包括溶氧电极和补料定时开关; 所述溶氧电极用于检测发酵罐中的容量; 所述反馈补料控制模块,还用于当发酵罐中溶氧量达到预设值后启动补料定时开关,在达到定时后自动补料; 和/或,该控制系统还包括蠕动泵,用于根据所述反馈补料控制模块发送的控制信号向发酵罐中补加甲醇; 和/或,该控制系统还包括通信模块,用于通过有线通信或无线通信发送检测的数据. 9.一种补料控制系统,其特征在于,该系统包括:气体浓度传感器以及反馈补料控制模块; 气体浓度传感器,用于检测发酵罐中反应物挥发的气体浓度; 反馈补料控制模块,用于控制反应物的补料量,以使所述气体浓度维持在气体浓度的控制值. 10.根据权利要求9所述的控制系统,其特征在于,所述发酵罐中反应物挥发的气体浓度为发酵罐中的液体与反应物挥发的气体达到气液平衡时的气体浓度; 和/或,该控制系统还包括干燥瓶以及转子流量计,所述干燥瓶、所述转子流量计以及所述气体浓度传感器通过气体管道连接; 和/或,所述气体浓度传感器为电化学传感器.