基于机器嗅觉的生物发酵过程在线检测与分析方法研究

项目名称： 基于机器嗅觉的生物发酵过程在线检测与分析方法研究

项目编号： No.21176077

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 化学工业

项目作者： 高大启

作者单位： 华东理工大学

项目金额： 60万元

中文摘要： 以谷氨酸、酵母菌等发酵过程在线检测与优化为应用背景，用性能重叠的多个气敏传感器组成阵列，提出尾气顶空精密自动采样和气敏传感器阵列精密恒温方法，研究并构造智能化的机器嗅觉仪器，快速准确地检测发酵尾气，建立数据库，实现发酵过程在线检测。建立发酵过程动力学方程，用面向状态预测的模块化时延神经网络和面向浓度估计的模块化非时延神经网络组成集成模型，提出模块化神经网络在线学习算法，实现基于机器嗅觉的发酵过程在线分析，包括（1）尾气O2、NH3、CO2等无机成分和醇类（尤其乙醇）、酸类（尤其乳酸）、酯类等有机成分识别与浓度估计；（2）发酵液溶解氧、pH值、呼吸商预测；（3）底物浓度、菌体活度与浓度、产物浓度估计；（4）补料量和补加速度、通气量、罐压、罐温、搅拌速度等参数控制与优化，实现发酵过程动态显示和Internet网数据传输与远程监控，为生物发酵过程在线检测、预测、控制与优化提供新的分析方法和仪器。

中文关键词： 嗅觉模拟；气敏传感器阵列；生物发酵过程；在线检测；参数分析

英文摘要：

英文关键词： Machine olfactory；Gas sensor array；Biological fermentation processes；Online measurement；Parameter analyses