港城微生物液态发酵研究居国内前列

很多市民都喜欢吃菌菇，因为其营养价值高。然而因为技术问题，这小小菌菇发酵设备的主动权却长期掌握在国外公司手中。昨日，从市科技局获悉，由江苏海洋大学宋永献研发团队与连云港兴菇生物科技有限公司、江苏大学等单位完成的项目“微生物液态发酵过程关键参量软测量及其智能测控装备研发”，***了这个困扰菌菇行业发展的难题，实现了该项技术国产化，并获得了江苏省科学技术奖。

据了解，为打破国外公司在高性能液态发酵装备的垄断地位，提升国内液态发酵装备的竞争力，江苏海洋大学联合国内液态发酵装备制造骨干企业，在国家、省和市等计划课题的资助下，联合开展高性能液态发酵装备关键技术难题攻关，主攻关键技术的自主创新，形成具有自主知识产权的高性能、产品化液态发酵装备，以此填补高性能液态深层发酵装备的国内空白，促进国内液态发酵产业的科技进步。

这个国产的发酵设备有哪些创新点呢？宋永献研发团队负责人宋永献介绍，“我们在研发的过程中，以液态发酵装备结构优化设计、关键参量软测量、动态解耦控制以及智能测控装置研发为切入点，在微生物液态发酵装备关键技术上开展相关研究，基于微生物液态发酵过程工艺特性和计算流体动力学CFD方法，优化设计液态发酵装备的主要组件，大幅提升液态发酵装备的自动化水平与发酵效率。”与此同时，他们的研究突破液态发酵过程关键参量难以在线实时测量的瓶颈技术难题，实现关键过程参量的在线实时准确预估。并针对微生物液态发酵过程的非线性、强耦合特性，研究提出液态发酵过程非线性解耦闭环控制方法与技术，实现关键参量的动态实时调控和智能补料控制；以菌体浓度、基质浓度、产物浓度等关键参量的软测量与非线性解耦控制算法为核心，设计开发了上下位机协同运行数字化测控系统，实现液态发酵过程的高可靠、智能化控制。此外，针对微生物液态发酵装备测控系统可靠性和安全性问题，提出一种非线性网络控制系统故障诊断方法，大大提高对液态发酵过程网络系统故障敏感度，而且对外部扰动及数据丢包具有更强鲁棒性，能很好完成对模型不确定液态发酵过程控制系统的相关故障诊断工作。

目前，该项目申请发明专利20件，授权18件。项目成果在镇江日泰生物工程设备有限公司等单位得到广泛推广应用。宋永献表示，他们的研究成果使得液态发酵周期较国内同类装备平均缩短8%，效率平均提高12%以上，产物浓度（单位体积菌种数量或收得率）平均提高15%左右。