嗜热链球菌JM108发酵动力学模型的建立

TS252.54; 本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化.在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量进行测定,采用3种经典模型Logistic模型、Boltzmann模型和SGompertz模型对实验值进行非线性拟合.非线性拟合结果表明,Logistic模型最适合用于描述细菌生长动力学、乳酸生成动力学和葡萄糖消耗动力学,其R2值分别为0.9974、0.9947和0.9964,均大于0.99,拟合值与实验值的误差均小于15％,拟合良好,表...

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Published in食品工业科技 Vol. 46; no. 3; pp. 159 - 165
Main Authors 孙文, 李宝磊, 侯保朝, 洪维鍊, 何剑, 梁超, 张宇, 满朝新, 姜毓君, 郭鸰
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 东北农业大学食品学院乳品科学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨 150030%国家乳业技术创新中心,上海 201111 01.02.2025
Subjects
非线性拟合
发酵动力学模型
发酵过程
fermentation process
fermentation kinetic model
nonlinear fitting
嗜热链球菌JM108
发酵
Streptococcus thermophilus JM108
ferment
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Summary:TS252.54; 本研究以嗜热链球菌JM108的生长和代谢为研究对象,以建立随时间变化模型,模拟细菌的生长、产物合成以及底物消耗的动力学变化.在M17培养基中接种嗜热链球菌JM108,每隔2 h对发酵体系内的嗜热链球菌JM108活菌数、乳酸含量以及葡萄糖含量进行测定,采用3种经典模型Logistic模型、Boltzmann模型和SGompertz模型对实验值进行非线性拟合.非线性拟合结果表明,Logistic模型最适合用于描述细菌生长动力学、乳酸生成动力学和葡萄糖消耗动力学,其R2值分别为0.9974、0.9947和0.9964,均大于0.99,拟合值与实验值的误差均小于15％,拟合良好,表明所建立的动力学模型能够较好地预测发酵过程的动态变化.嗜热链球菌JM108生长量动力学方程为:y=8.59+-2.39/1+(x/2.32)0.02;乳酸生成量动力学方程为:y=1.05+-1.06/1+(x/3.67)3.23;葡萄糖消耗量动力学方程为:y=0.02+0.15/1+(x/3.47)3.90.建立嗜热链球菌JM108的发酵动力学模型,为描述发酵的动力学特征提供了理论支持.
ISSN:1002-0306
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2024010205