偏最小二乘法预测头孢菌素C工业发酵过程中发酵液流变特性

作     者：杨倚铭 陈震 田锡炜 储炬 YANG Yiming;CHEN Zhen;TIAN Xiwei;CHU Ju

作者机构：华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室上海200237 

出 版 物：《华东理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of East China University of Science and Technology)

年 卷 期：2023年第49卷第1期

页      面：62-68页

学科分类：08[工学] 0836[工学-生物工程] 

主　　题：顶头孢霉 偏最小二乘回归 流变特性 菌体形态 头孢菌素C 

摘      要：在头孢菌素C工业发酵过程中,发酵液表现出典型的非牛顿流体性质,并可用幂律模型充分描述。传统经验型模型并不能很好地预测头孢菌素C工业发酵过程的流变特性,原因在于模型过于简化,忽略了潜在因素如底物浓度、进料方式、培养基组成等对流变特性的影响,但更多变量的引入会显著增加模型复杂度,且这些参数的动态变化存在相关性,为了解决这个问题,采用了偏最小二乘法进行建模。标准偏回归系数可以量化不同因素对流变参数的作用,其中节孢子比率和菌丝平均分支长度对流变学特性的影响最大。使用偏最小二乘回归(PLSR)模型,可以很好地预测头孢菌素C发酵液的流动行为指数和稠度指数,其相关系数分别为0.94和0.91,具有较好的实用性。