生物絮凝剂是由藻类、细菌、真菌和酵母菌等微生物分泌的胞外聚合物,对液体中悬浮颗粒和胶体粒子具有絮凝作用。与传统的化学合成絮凝剂相比具有安全、无毒、生物可降解,使用无二次污染等优点。利用大规模的微生物培养可以实现生物絮凝剂的高效生产,在给水、医药、食品等领域具有极广阔的应用前景。　　 本研究承接前期研究结果,在初始葡萄糖浓度为10.0-17.5 g L-1范围内,对谷氨酸棒杆菌分批发酵生产生物絮凝剂过程的动力学模型进行了研究。建立了Lorentzian函数修饰的Logistic方程菌体生长模型,时间修正因子td修正的Luedeking-Piret产物生成模型以及Luedeking-Piret-like葡萄糖和尿素消耗模型。模拟验证结果表明,以上四个模型能够较好描述不同初始葡萄糖浓度下谷氨酸棒杆菌分批发酵生产生物絮凝剂过程的菌体生长、产物生成以及葡萄糖和尿素消耗状况,并能较好地对发酵过程进行预测。　　 根据动力学模型所获得的发酵过程信息以及前期溶氧水平对生物絮凝剂合成影响的研究结果,对生物絮凝剂的补料分批培养进行了研究。采用一次补料策略,即发酵9 h时同时补加浓度为30 g L-1的葡萄糖溶液95 mL和浓度为16 g L-1的尿素溶液19 mL,发酵结束时菌体干重达到2.33 g L-1,比分批培养过程提高了23.94％,生物絮凝剂产量为34.68 mg L-1,比分批培养过程略低;采用两次补料策略,即发酵6 h时补加浓度为30 g L-1的葡萄糖溶液57 mL和浓度为16 g L-1的尿素溶液19 mL,发酵11 h时补加浓度为30 g L-1的葡萄糖溶液76 mL和浓度为16 g L-1的尿素溶液34 mL,发酵结束时菌体干重为2.06 g L-1,生物絮凝剂产量43.68 mg L-1,比分批发酵过程分别提高了9.57％和24.76％;采用三次补料策略,即发酵6 h时补加浓度为60 g L-1的葡萄糖溶液28.5 mL和浓度为32 g L-1的尿素溶液14.25 mL,发酵10 h时补加浓度为60 g L-1的葡萄糖溶液95 mL和浓度为32 g L-1的尿素溶液47.5 mL,发酵19 h时补加浓度为60 g L-1的葡萄糖溶液95 mL和浓度为32 g L-1的尿素溶液47.5 mL,同时维持发酵过程通气量2 LL-1min-1,发酵31 h后停止搅拌直至发酵结束,最终菌体干重达2.23 g L-1,生物絮凝剂产量176.32 mg L-1,比分批培养过程菌体干重和絮凝剂产量分别提高了18.62％和403.63％。