微生物与生化技术杂志

抽象的

不同温度和水分含量下黑曲霉固态发酵生物质和酶生产动力学的数学建模

Sukanya Saithi、Jorgen Borg、Montira Nopharatana 和 Anan Tongta

研究了温度和底物含水量对黑曲霉固态发酵过程中生长和产淀粉酶、蛋白酶和植酸酶的影响。建立了生长和产酶动力学数学模型，计算了不同温度和底物含水量下的参数。黑曲霉的生长动力学可以用逻辑斯蒂生长模型来描述，将实验数据拟合逻辑斯蒂模型，获得了最大比生长速率（μmax）和最大生物量浓度（Xmax）的数学建模参数。产酶动力学可以用Luedeking-Piret模型来描述。计算了包括与生长相关的产物i的形成常数（αi）和与生长无关的产物I的形成常数（βi）的数学建模参数。结果表明，淀粉酶、蛋白酶和植酸酶的产生仅与生长有关。温度对 μmax、Xmax 和 αi 的影响可以用带拐点的基数温度模型 (CTMI) 来描述。生长和酶的形成都明显受到温度的影响，A. niger 生长和酶产生的最佳培养条件确定为约 34°C，基质水分含量范围为 40% 至 60%。