微生物发酵工程是生物工程和现代生物技术及其产业化的基础,随着发酵工业的技术进步和现代生产对过程优化的要求不断提高,对发酵过程控制技术的要求也越来越高。微生物发酵过程的优化是提高发酵工业生产效率的新的有效途径。本文根据诺西肽发酵过程不同阶段的特性,将诺西肽分批培养过程中细菌的生长阶段分为延迟期、对数生长期、稳定期三个阶段。在动力学模型的基础上,建立了诺西肽分阶段补料分批发酵过程模型,然后分别就延迟期、对数生长期、稳定期三个阶段的生长特性进行分阶段模型的参数辨识。仿真实验研究表明所建立的诺西肽分阶段补料分批发酵过程模型能够较好的描述诺西肽发酵过程,为发酵过程的优化控制提供了基础。针对诺西肽发酵过程的特点,对数生长期和稳定期两个阶段进行优化,建立了目标函数和约束条件,选择诺西肽产量最大作为目标函数,补料速率、pH值、溶解氧和温度作为优化变量,采用粒子群算法对发酵过程的操作变量进行优化。通过MATLAB软件对优化过程进行了仿真,结果表明,通过对数生长期和稳定期两个阶段的过程优化可以有效地提高诺西肽的产量,达到了满意的效果。