模拟的发酵过程的制作方法

专利名称：模拟的发酵过程的制作方法
模拟的发酵过程对相关申请的交叉引用无。关于联邦政府赞助的研究和开发的声明不适用。对缩微胶片附录的引用不适用。
背景技术：
啤酒及其他酿造饮料一般是在给定地理位置内的酿造厂生产的，以限制将饮料输送到消费者所需的运输成本和时间量。结果，酿造工业依赖于全世界的许多酿造厂，以生产在一个位置与另一个位置一致的产品。每一酿造厂都可以使用会影响最终产品的传统的技术和本地配料。传统的啤酒酿造技术涉及使用各种进料成份，包括各种谷物，每一种进料成份都可以在被引入到发酵过程的麦芽汁中产生差异。在全世界的本地供应差异还可以进一步促成用于每一批酿造的啤酒中的进料合成物的变化性。作为工艺的酿造，其发展至少部分地响应于无数进料成份以及所产生啤酒的多样化。当前的质量控制检查是由经过训练的酿造师傅执行的，师傅是使用味觉和样本发酵来控制酿造程序以实现所希望的结果方面的专家。然而，在酿造厂与酿造厂之间和批与批之间会发生某种变化性。在某些情况下，可以标识问题批，无需有关如何改变酿造程序以实现所希望的最终产品的任何特定信息。另外，由于在酿造厂内的酿造师傅之间或者在酿造厂与酿造厂之间的酿造师傅存在差异，在最终产品中可能存在某种变化性。所有这些差异在特定区域和/或全世界，可以对所希望的产品的变化性有贡献。

发明内容
在一个实施例中，建模发酵过程的方法包括提供发酵过程的第一原理模型；确定发酵合成物中的至少一种基质在第一时间的浓度；以及，使用所述第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第二时间的浓度，其中所述第二时间在所述第一时间之后。在一个实施例中，建模发酵过程的方法包括提供发酵过程的第一原理模型；确定发酵合成物中的至少一种基质在第一时间的浓度；使用第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第二时间的浓度，其中所述第二时间在所述第一时间之后；响应于所预测的浓度不同于目标浓度超过阈值量，由控制系统调整发酵过程的操作参数。在一个实施例中，用于实现发酵模拟工具的计算机实现的系统包括至少一个处理器；用户界面；包括存储第一原理发酵模拟工具的非瞬态计算机可读介质的存储器，其中，第一原理发酵模拟工具，当由处理器执行时，配置处理器执行下列步骤接收发酵合成物中的至少一种基质在第一时间的浓度；使用发酵过程的第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第二时间的浓度，其中所述第二时间在所述第一时间之后；以及，通过用户界面显示预测的浓度。通过下面的结合各个附图以及权利要求书对本发明进行的详细说明，可以比较全面地理解这些及其他特征。


为更完整地理解本发明，现在参考下列与各个附图和详细描述一起进行的简短描述，其中类似的附图标记表示类似的部分。图I是发酵过程的实施例的流程图的图示。图2是啤酒发酵过程的实施例的流程图的图示。图3是用于模拟发酵过程的方法的实施例的流程图的图示。图4是用于模拟发酵过程的方法的另一实施例的流程图的图示。 图5是用于模拟发酵过程的方法的再一个实施例的流程图的图示。图6是计算机的说明性示例。
具体实施例方式首先，应了解，虽然下面示出了一个或多个实施例的说明性实现，所公开的系统和方法可以使用任意数量的技术，无论是当前已知的还是不存在的，来实现。本发明决不应该仅限于说明性实施方式、附图，以及下面所示出的技术，但是，在所附权利要求书以及它们的等效内容的范围内可以修改。本发明提供使用第一原理方法来模拟发酵过程的方法。发酵是一种涉及一个或多个生物制剂以及可以以不同速率由各种生物制剂消耗的各种进料成份的复杂的生化过程。进料成份(例如，糖、蛋白质等等的量)可以从天然地发生的源(例如，农产品)衍生，导致诸如当各种谷物用于啤酒发酵过程中时进料合成物的变化性。例如，由于诸如水量、阳光，以及生长的温度之类的农业生长条件的不均匀性(所有的这些都会影响进料合成物)，包括农产品的进料合成物可能会在不同的农作物之间有所不同。当进料包括两种或更多种农产品的组合时，混合变化性，其中每种农产品都在每一种成份的总量方面具有各自的变化性。在发酵过程中，会发生所希望的和不希望有的多种副反应。此外，所有成份，包括生物制剂、进料合成物以及所产生的产品都会影响在发酵中所发生的各种化学过程。所有这些事件都可能使得从发酵过程取得一致的和/或可预测的产品难以实现。可以使用第一原理方法来对所希望的发酵过程进行建模。尽管反应是复杂的，但是，可以使用能使用实验方法获得的数据拟合的参数来对过程进行建模。模型可以在其数据可用的范围的外部适用，因为所建模的是诸如单个反应之类的基本机制。另外，在使用过程中，可以使用反馈机制来调节第一原理模型，以更准确地预测发酵的结果，包括最后的发酵合成物。一旦提供了模型并且使用可用的数据确定了参数，就可以在整个发酵过程中预测发酵过程的各种结果。可以使用结果来帮助标识在过程中何时需要调整。还可以通过模拟对操作参数的改变的效果，使用模型来验证任何提议的调整的结果。另外，预测可以与控制系统关联，可以使用该控制系统来实现用于自动调整发酵过程的一个或多个参数的完全自动化的控制系统。所产生的系统允许更频繁地从像发酵过程那么复杂的过程获得一致的结果。在一个实施例中，可以使用结果来试验和/或设计额外的发酵过程线和/或完整的发酵过程设施。下面将更详细地讨论这些及其他优点。如图I所示，在步骤102中，发酵过程100 —般以准备进料合成物开始。进料合成物可以包括能够在发酵过程100中被转换为一个或多个产品的一个或多个成份。如此处更详细地描述的，进料合成物可以包括能够被诸如糖、聚糖、蛋白质、无机化合物(例如，矿物质)之类的生物制剂转换的一个或多个活性成份，或在一种或多种生物制剂的生命周期中有用的其他成份。活性成份可以被称为基质。进料合成物还可以包括一个或多个非活性成份，它们可以对为生物制剂合适的环境有用，或者可以存在，而不会影响整个系统。例如，发酵中所使用的活性成份通常可以存在于水溶液中，以为生物制剂提供适当的环境。在步骤104中，可以将生物制剂引入到进料合成物中，以形成发酵合成物。可以选择生物制剂以产生所希望的产品，并可以为所希望的生物制剂的特定需求准备进料合成物。在一个实施例中，合适的生物制剂可包括，但不仅限于，酵母、细菌、藻类、基因改造酵母、基因改造细菌、基因改造藻类，能够产生所希望的产品的任何其他微生物，以及其任何菌株，以及其任何组合。
剂将基质的至少一部分转换为一个或多个产品。在发酵过程内，可以发生多种反应和/或生物过程。主要过程可以包括1)由于进料合成物中的一种或多种基质的消耗而导致的生物制剂的增长，2)基于生物制剂的生物活性而考虑基质的浓度的降低，以及，3)由生物制剂所产生的一种或多种产品的浓度的增大。每一过程都可以涉及基于一个或多个变量的多个单个过程。例如，生物制剂的增长可以涉及多种生物制剂的增长，每一种生物制剂都可以以不同速率消耗一种或多种基质成份。这些过程可以相互关联，并在发酵过程中的任何一点，相对于生物制剂、基质，和/或产品的浓度创建一个动态过程。此外，发生发酵的条件可能会变化，在发酵过程中导致成份的复杂的组合。在一个实施例中，发酵过程可以包括批处理过程，该批处理过程包括其中基本上没有东西跨过进料的时间和去除产品的时间之间的过程边界的过程和/或半批处理过程，该半批处理过程包括其中有限量的一种或多种成份被允许跨过进料的时间和去除产品的时间之间的系统边界的过程。例如，啤酒发酵过程可以被视为半批处理过程，因为发酵气(例如，二氧化碳)的至少一部分被允许在酿造过程中从系统漏出。在步骤108中，可以可任选地分离产品和/或生物制剂的一部分。在一个实施例中，可以希望产品是净化形式，这可能需要与发酵合成物有某种分离。在一个实施例中，生物制剂可以被视为产品，并可以被分离。如图I所示的发酵过程100可以被用来产生各种产品。在一个实施例中，发酵过程100可以被用来生产的产品包括，但不仅限于，啤酒、葡萄酒、其他发酵饮料、酸奶酪、其他发酵食品产品、药物、及可以在制造各种商用产品(例如，对生产燃料、化妆品、塑料等等有用的基于藻类的烃类)时充当中间成份的其他产品。如本领域的技术人员所知道的，在不同的发酵过程中涉及额外的步骤和/或过程。在一个实施例中，可以使用发酵过程来生产啤酒。在图2中示出了用于生产啤酒的发酵过程200。啤酒发酵过程可以从准备进料合成物开始，在啤酒发酵过程的上下文中，进料合成物可以被称为“麦芽汁”。在步骤202中，对麦芽汁的准备可以从使诸如玉米、高粱、玉蜀黍、大米、黑麦、大麦和/或小麦之类的一种或多种谷粒“长芽”开始。制麦芽可以涉及通过浸溃在水中使谷物发芽。在此过程中，可以在谷物内产生和/或释放几种类型的酶，包括催化将淀粉转换为可发酵糖的那些酶。在步骤204中，发芽的谷物穿过被称为“烘干”的过程，其中烘焙发了芽的谷物以去除幼芽，提供带有烘干的谷物的味道和颜色的谷物。在烘干之后，谷物可以被称为发芽的谷物或简单地“麦芽”。可以将麦芽碾压到所希望的大小，以在后续过程中在水中使发芽的谷物的成份被更好地提取。被碾压的麦芽可以被称为“碎麦芽”。然后，可以在步骤206中，使谷物经历捣碎过程。捣碎可以涉及将谷物与水混合，以获得被称为“麦牙浆”的混合物。为了激活麦芽内的酶和/或任何添加的酶，可以对麦芽浆进行加热。捣碎可以从大约45°C到大约75°C的温度执行。在捣碎过程中，可以由复合糖(主要包括淀粉)的酶催化分解来生成诸如低聚糖、二糖以及单糖之类的各种糖。特定糖可包括，但不仅限于，糊精、麦芽糖、麦芽三糖、葡萄糖、蔗糖、果糖，及其他聚糖。这些糖一般构成啤酒酿造过程的基质的至少一部分，并可以在发酵过程中提供碳以及生物制剂的生物活性的能量源。
在步骤208中，可以在被称为“过滤”的过程中去除可以包括酒糟的停留在混合物中的不可溶的成份。剩余的液体和可溶解的成份可以被称为“麦芽汁”。过滤过程可以在大约75°C到大约100°C的温度下执行。然后，可以在步骤210中对麦芽汁进行加热，在加热过程之前或在加热过程中可以添加各种成份，以改变和/或增强啤酒的口味。可以将麦芽汁加热到足以煮沸合成物的温度，并可以保持此温度达一段时间。煮沸麦芽汁可以有助于对麦芽汁进行巴氏消毒，以消除在发酵过程中添加的生物制剂的竞争。在麦芽汁的煮沸过程中，可以影响啤酒的最后的质量的任何蛋白质或其他固体都可以凝结并沉淀，供从麦芽汁中去除。一旦从诸如啤酒花或草药提取物之类的草药中提取了苦的、芳香的，以及调味混合物，可以通过过滤或其他分离装置从麦芽汁中删除剩余的固体。然后，在步骤212中，可以将生物制剂引入到麦芽汁中。在加热过程之后，可以将麦芽汁冷却到对于生物制剂最优的温度。对啤酒发酵有用的生物制剂一般包括啤酒酵母，例如，酿酒酵母。可以在被称为“投放”的过程中将生物制剂添加到麦芽汁中。在一个实施例中，可以通过自发的灌输来将生物制剂添加到麦芽汁中。然后，在步骤214中，可以在发酵容器中发酵生物制剂和麦芽汁的组合，以使生物制剂将基质的至少一部分(例如，麦芽汁中所包含的糖)转换为产品。在生产啤酒的上下文中发酵一般涉及被灌输了生物制剂的麦芽汁的培育。在发酵过程中，麦芽汁麦芽汁中的中的糖可以通过生物制剂转换为产物，包括，但不仅限于，二氧化碳、乙醇、香料成份成份，以及很多其他副产物。发酵过程可以持续从几天到几星期的时间段，取决于正在被生产的啤酒的类型。在一个实施例中，在生产准备好进一步处理的产物之前，发酵过程可以持续大约9天到大约12天。在啤酒发酵过程中，可以改变各种参数。用于控制发酵过程的常见的参数包括被馈送到发酵容器中的初始麦芽汁中的溶解氧含量，以及发酵时间、温度，以及压力。初始麦芽汁中的溶解氧的量可以通过空气的量控制到某种程度，空气可以在加热过程和生物制剂的投放之间杀菌，喷射在麦芽汁中。剩余的参数可以随着为要被发酵的每一批麦芽汁选择的酿造过程和酿造程序而改变。例如，典型的酿造过程可以以第一温度维持被灌输了生物制剂的麦芽汁达第一时间量。在发酵过程中的某一时刻，可以改变温度，并再次保持在第二温度达第二时间量。可以重复此过程达所需数量的次数。所产生的“酿造程序”或“酿造配方”可以被用来控制酿造的合成物最后的含量。最后酿造的合成物可以包括发酵过程的产品。对于啤酒发酵，可以使用各种参数来表征发酵过程中以及发酵过程之后的酿造的合成物，包括，但不仅限于，含糖量、密度、颜色、PH值、酒精含量、真实浸出物值、表观浸出物值、双乙酰含量、真实发酵度值，以及其任何组合。初始麦芽汁中的糖含量可以至少部分地由用来形成麦芽的谷物、麦芽度、以及在捣碎过程中任何酶的添加而产生。发酵溶液的密度是糖浓度和酒精浓度的乘积，该乘积在整个发酵过程中随着糖被生物制剂转换为醇而变化。颜色可以至少部分地从溶液中的类黑精混合物的浓度产生。颜色可以通过对麦芽合成物、烘干度，以及麦芽汁加热过程的时长的选择而改变。PH值可以受麦芽汁的酸化、由生物制剂所产生的产物、对生物制剂的选择，以及用于控制过程中所使用的水的PH值的任何添加剂的影响。改变投入温度，改变发酵温度，以及使用添加剂(例如，CaSO4)可以控制最后酿造的合成物的pH值。酒精含量可以受对生物制剂的选择、酿造配方，以及发酵过程的持续时间的影响。
再次参考图2，一旦发酵过程达到所希望的状态，可以在步骤216中对所产生的液体执行各种后发酵处理。取决于啤酒的类型和所使用的发酵方法，后发酵处理可包括，但不仅限于，使啤酒成熟以进一步开发所希望的滋味和芳香和/或降低不希望有的滋味和芳香的程度；对啤酒进行过滤以去除剩余酵母及其他导致混浊的材料；利用吸收剂对啤酒进行处理，以去除特定化合物，如亲水蛋白质或多酚；随后，使啤酒发酵(添加或不添加额外碳源)；向啤酒中添加额外的成份，如草药或草药提取物，和/或水果或水果提取物；使啤酒充满二氧化碳，以增多啤酒的泡沫；对啤酒进行巴氏杀菌和/或微量过滤，以增强稳定性；以及使用各种过程对啤酒进行包装，包括瓶装，罐装和/或桶装。为了改进传统的使用味觉和酿造试验批的过程，可以使用第一原理模型来模拟发酵过程，以便预测最后酿造的合成物。第一原理模型包括可以被表达为一个或多个数学公式的数学或科学理论的一个或多个已确立的或基本规则或定律。在一个实施例中，发酵过程的第一原理模型包括涉及在发酵过程内发生的化学反应的科学理论的一个或多个规则或定律。例如，第一原理模型可以包括一组对在发酵过程内发生的各种反应和/或过程进行建模的公式。例如，第一原理模型可以包括一组公式，这些公式至少部分地基于质量守恒定律和/或能量守恒定律。公式可以包括稳态和/或动态速率公式，取决于所希望的模拟的类型，要对其建模的发酵的类型，以及可用于分析类型的数据。在一个实施例中，可以使用稳态模型来建立最后的发酵条件，而可以使用动态模型来分析发酵条件的潜在变化。在一个实施例中，相同模型可以用于稳态的和动态模拟。可以在第一原理公式内使用一个或多个常数(例如，速率常数)，并使用可用的数据来回归这些常数。一旦确定公式和常数，可以使用第一原理模型来预测具有一组操作条件的发酵过程的状态，无需进一步的输入，包括在超出被用来确定常数的数据集的点。对第一原理模型的使用可以与纯粹的经验模型区别开来，在于在发酵过程内发生的过程正在被建模，而并非只在输入参数和预期的输出参数之间建立关联。在一个实施例中，当模拟超出其数据可用的那些条件之外的条件时(即，当外推结果时)，对第一原理模型的使用可以比经验模型产生更大的准确性。
模拟可以涉及通过使用一个或多个数学模型和/或计算来表示在系统内发生的过程，来对系统进行建模，来投射和/或揭示当相关参数变化时这些系统的行为。例如，模拟可以使用发酵过程的第一原理数学模型来当发酵合成物中的各种成份的浓度随着时间的推移而变化时，例如，当消耗进料产品时和/或通过生物制剂转换进料产品时，投射发酵系统的行为。在一个实施例中，如下面比较详细地描述的，可以在计算机上实现数学计算。模拟可以通过使用数学模型来计算状态的序列来执行，其中每一状态的结果在以后的所希望的增量时间段被用作随后的状态的计算的输入。模拟可以比实时更快地执行，如此，可以用来计算在将来所希望的时间的将来的过程状态。例如，可以使用模拟来预测从目前一个小时、一天，或者甚至几个星期的过程的状态。在一个实施例中，一般发酵过程的第一原理模型可以包括分组到子模型的公式和/或公式集以模拟在发酵过程中发生的主要反应。公式可以包括1)用于考虑由于进料合成物中的一种或多种基质的消耗而导致的生物制剂的增长的增长模型，2)用于基于生物制剂的生物活性而考虑基质的浓度的降低的基质模型，以及3)用于考虑由生物制剂所产生的一种或多种产品的浓度的增大的产品模型。每一模型都可以包括一个或多个公式，取决 于在每一子模型中模拟的成份的数量。例如，如果在发酵过程中存在两个有生物活性的成份，则可以使用至少两个公式来模拟每一生物制剂的增长，取决于进料合成物中所使用的基质，这可能以不同速率发生。在一个实施例中，基于速率的公式可以与每一个公式的合适的速率常数一起使用。可以从可用的数据回归速率常数，可用的数据可以通过初步试验，使用实验室或生产规模试验来获得。在一个实施例中，可以通过使用在正在进行的发酵过程中所获得的实际数据来调节发酵过程的第一原理模型。在发酵过程中，各种条件可以导致具有可能难以建模的时间相关性的速率常数。例如，在发酵过程中，生物制剂可以经历多代。由于微生物的繁殖过程的复杂本质(例如，由于突变和/或自适应)，生物制剂相对于各种基质的活动可以在发酵过程中和/或当重复使用生物制剂时在多个发酵过程内变化。在发酵过程中，可以以周期性的间隔获取多个实际样本，并将所产生的浓度和/或值与由第一原理模型来预测的浓度和/或值进行比较。可以通过调整公式和/或公式中所使用的速率常数来考虑任何差异。如 此，通过使用可以周期性地和/或非周期性地提供的反馈对模型进行调节，可以提高模型的准确性。在一个实施例中，可以用数学方法建模速率常数的时间相关性，并将该时间相关性包括在模型公式以提高准确性。为了演示如何将第一原理模型应用于发酵过程，提供用于模拟啤酒的发酵的模型的描述。然而，很明确，可以为其他发酵过程开发和实现相似模型。在一个实施例中，啤酒发酵过程的第一原理模型可以包括子模型以模拟啤酒发酵过程中发生的主要反应。公式可以包括1)用于考虑酵母的增长和/或累积的增长和生物累积模型，2)用于考虑各种基质(例如，一种或多种糖)的浓度的降低的基质模型，以及3)用于考虑合成物中的产品(例如，醇、中间副产品等等)的浓度变化的产品模型。为了帮助理解对模型的描述，表I包含了下面所呈现的公式中所使用的术语列表。表I
权利要求
1.一种建模发酵过程的方法，包括 提供发酵过程的第一原理模型； 确定发酵合成物中的至少一种基质在第一时间的浓度；以及 使用所述第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第二时间的浓度，其中所述第二时间在所述第一时间之后。
2.如权利要求I所述的方法，还包括 确定所述至少一种基质在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间的第二浓度；以及 基于所述第二浓度确定调节所述第一原理模型。
3.如权利要求2所述的方法，其中调节包括 使用确定的在所述第三时间的第二浓度，回归所述第一原理模型的至少一个参数；以及 使用带有从确定的在所述第三时间的第二浓度回归的至少一个参数的所述第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在所述第二时间的浓度。
4.如权利要求I所述的方法，还包括 基于预测的在所述第二时间的浓度，调整所述发酵过程的操作参数；以及使用带有调整的操作参数的所述第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第四时间的浓度。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述操作参数包括从由下列各项组成的组中选择的至少一个参数初始麦芽汁进料中的溶解氧含量、发酵时间、发酵温度，以及发酵压力。
6.如权利要求I所述的方法，其中所述发酵过程包括 准备包括所述至少一种基质的进料合成物； 将生物制剂引入到所述进料合成物中，以形成所述发酵合成物；以及 使所述发酵合成物发酵，以将所述基质的至少一部分转换为至少一个产品。
7.如权利要求I所述的方法，其中所述发酵过程包括啤酒发酵过程、葡萄酒发酵过程、酸奶酪发酵过程、或药物发酵过程。
8.如权利要求I所述的方法，还包括至少部分地基于所述第一原理模型来预测所述发酵过程结束时参数的最终值，其中，所述参数包括从由下列各项组成的组中选择的至少一个参数糖浓度、密度、颜色、PH值、酒精浓度、真实浸出物值、表观浸出物值、真实发酵度值，以及上述项的任何组合。
9.如权利要求I所述的方法，其中所述第一原理模型包括多种子模型，包括用于考虑生物制剂的增长的增长模型，用于考虑所述基质的浓度的降低的基质模型，以及用于考虑至少一个产品的浓度的增大的产品模型。
10.如权利要求I所述的方法，其中所述基质包括糖、聚糖、蛋白质、无机化合物，或上述项的任何组合。
11.如权利要求I所述的方法，其中所述成份包括生物制剂、基质、额外的基质或发酵女口广叩o
12.—种建模发酵过程的方法,包括 提供发酵过程的第一原理模型；确定发酵合成物中的至少一种基质在第一时间的浓度； 使用第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第二时间的浓度，其中所述第二时间在所述第一时间之后； 响应于所预测的浓度不同于目标浓度超过阈值量，由控制系统调整发酵过程的操作参数。
13.如权利要求12所述的方法，其中在所述发酵过程中以周期性的间隔重复所述方法。
14.如权利要求12所述的方法，还包括 确定所述至少一种基质在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间的第二浓度； 基于所述第二浓度确定调节所述第一原理模型；以及 使用所述第一原理模型，重新预测所述发酵合成物的成份在所述第二时间的浓度。
15.如权利要求12所述的方法，其中所述发酵过程包括 准备包括所述至少一种基质的进料合成物； 将生物制剂引入到所述进料合成物中，以形成所述发酵合成物；以及 使所述发酵合成物发酵，以将所述基质的至少一部分转换为至少一个产品。
16.如权利要求12所述的方法，其中确定所述至少一种基质在所述第一时间的浓度包括确定多种基质在所述第一时间的浓度。
17.一种用于实现发酵模拟工具的计算机实现的系统，包括 至少一个处理器； 用户界面； 包括存储第一原理发酵模拟工具的非瞬态计算机可读介质的存储器，其中，第一原理发酵模拟工具，当其由处理器执行时，配置处理器执行下列步骤 接收发酵合成物中的至少一种基质在第一时间的浓度； 使用发酵过程的第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第二时间的浓度，其中所述第二时间在所述第一时间之后；以及通过用户界面显示预测的浓度。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述第一原理发酵模拟工具进一步配置所述处理器执行下列步骤 接收所述至少一种基质在所述第一时间和所述第二时间之间的第三时间的第二浓度；以及 基于所述第二浓度，调节所述第一原理模型所使用的至少一个参数。
19.如权利要求17所述的系统，其中所述第一原理发酵模拟工具进一步配置所述处理器执行下列步骤 通过所述用户界面，接收为所述发酵过程输入的已调整的操作参数；以及使用带有调整的操作参数的所述第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第四时间的浓度。
20.如权利要求17所述的系统，还包括被配置成调整所述发酵过程的一个或多个操作参数的控制系统界面，并且其中所述第一原理发酵模拟工具进一步配置所述处理器执行下列步骤 当所述发酵合 成物的至少一种成份的所预测的浓度不同于目标浓度超过预定阈值时，调整所述发酵过程的至少一个操作参数。
全文摘要
建模发酵过程的方法包括提供发酵过程的第一原理模型；确定发酵合成物中的至少一种基质在第一时间的浓度；以及使用第一原理模型来预测所述发酵合成物的至少一种成份在第二时间的浓度，其中所述第二时间在所述第一时间之后。
文档编号G06F17/50GK102810125SQ20121018085
公开日2012年12月5日 申请日期2012年6月4日 优先权日2011年6月4日
发明者D·布拉克, P·R·卡布哈瑞, W-J·林 申请人:因文西斯系统公司