植物乳杆菌生长条件的优化

为优化植物乳杆菌在静置条件下的生长条件,以植物乳杆菌为试材,采用摇瓶发酵试验方法,探讨发酵温度、培养基初始pH值、接种量对菌体生长的影响.试验结果表明,植物乳杆菌的最佳培养条件为:起始pH值7.0～7.3,培养温度37～40℃,接种量5%(V/V),发酵时间24 h;在此条件下培养,活菌数可达9.47×10<'9> cfu/mL.培养条件优化后,得到的活菌数是基础培养基的1.8倍.     

发酵香肠发酵特性的研究

首先确定采用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、清酒乳杆菌(Lactobacillus sake)和啤酒酵母菌(beer saccharomycete)混合接种最佳发酵温度;然后通过正交试验确立最佳发酵工艺参数为:发酵菌剂采用植物乳杆菌、清酒乳杆菌和啤酒酵母菌之比为3∶3∶4,接种量1%(1.1×108~1.2×108cfu/mL),白糖质量分数为1%,食盐质量分数为2%,发酵温度为30℃,发酵时间为18h左右。最后从感官指标、理化指标和微生物指标几个方面比较研究发酵香肠的优势。     

富含γ 氨基丁酸豆芽乳发酵工艺优化

为提高发酵豆芽乳中的γ-氨基丁酸含量,以植物乳杆菌S-35为发酵剂,以发酵过程中γ-氨基丁酸质量浓度为试验指标,在单因素试验基础上,利用中心组合试验设计和响应面分析法研究了植物乳杆菌S-35接种量、发酵温度、发酵时间对发酵豆乳中γ-氨基丁酸质量浓度的影响,并建立了乳酸菌发酵模型。响应面优化试验结果表明豆芽乳发酵的最佳工艺条件为:接种量为3.5%、发酵温度为34.5℃、发酵时间为27 h。在此条件下γ-氨基丁酸质量浓度为1.61 g/L,植物乳杆菌S-35活菌数可达1.60×10~9CFU/mL。在4℃下进行7 d的储藏试验,结果表明发酵豆芽乳在保质期内凝乳状态、发酵参数保持在可接受的范围内。     

米曲霉固态发酵啤酒糟产α-淀粉酶的优化

以啤酒糟为主要原料,采用Box-Benhken响应曲面法对影响米曲霉(Aspergillus oryzae)NRRL 6270固态发酵啤酒糟产α-淀粉酶的关键培养条件:发酵温度、培养基初始含水率和接种量进行了探讨.结果表明:在发酵温度为29.15～35 ℃、培养基初始含水率为68%～71.26%和每克培养基接种孢子数为2.6×106～1.38×107条件下,α-淀粉酶活性可达6 342.60 U/g;通过对二次多项回归方程解逆矩阵得知,在上述自变量分别为32.96℃、71.04%和1.0×107时,α-淀粉酶活性最大预测值为6 581.63 U/g,在上述自变量分别为32℃、71%和1.0×107左右时,通过试验验证α-淀粉酶活性可达到6 445 U/g,证实该方程的预测值与实际值之间具有较好的拟合度.     

饲用益生菌的筛选及培养条件优化

本试验从养鸡场附近土壤中筛选得到既能产蛋白酶,又能产糖化酶和纤维素酶的且产酶能力较高的菌株3株,分别为X4、X5、F4。混合培养结果表明:在接种量为3%,初始pH值7.5的条件下,35℃培养12h菌体生长良好。在最佳培养条件下,测其OD为0.563,有效活菌数可达到7.9×108cfu/mL。     

长双歧杆菌BBMN68冷冻保护剂筛选与优化

为提高长双歧杆菌BBMN68的冷冻保藏效果,以冷冻存活率和菌株活力为评价指标,分别评价了4个类型的18种冷冻保护剂.结果表明,脱脂乳、海藻糖、果糖、甘油、维生素C、L-Glu能对BBMN68有效保护.采用二次回归正交设计,对筛选得到的6种保护剂进行复配,得到复配保护剂的最优配方(质量分数)为:甘油3%、海藻糖5%、果糖5%、脱脂乳8%、维生素C 0.05%、L-Glu 0.05%.在复配保护剂的作用下,-80℃保藏期间BBMN68菌数稳定,活菌对数值始终保持在10.5lg(cfu/mL);冷冻浓缩物作为直投发酵剂应用于酸奶中,在21d内菌数变化不大,始终保持在107cfu/mL以上.     

基于SLMD的生物质热解动力学预测模型

采用单纯形格子混合设计法(SLMD)对纤维素、半纤维素和木质素3种生物质组分进行复配优化设计,并在综合热分析仪上进行了热解试验。分析了3组分混合热解特性,建立了由生物质3组分比例直接计算动力学参数的预测模型,对模型进行了试验验证。结果表明:纤维素热解反应级数较低(1.20),活化能较高(134.50 k J/mol),指前因子较大(3.49×1012s-1),热解较为迅速与剧烈;半纤维素和木质素热解的反应级数较高(1.30、1.32),活化能较低(33.51、19.98 k J/mol),指前因子较小(9.43×103、107 s-1),热解较为缓慢;3组分在混合热解中对动力学参数存在交互影响,纤维素对活化能和指前因子的影响较为显著,而半纤维素与木质素对反应级数的影响较大;动力学参数预测模型精度较高,可有效预测生物质热解动力学参数。     

土壤电消毒技术对大连市炮台镇玉米根际土壤中镰孢菌数量的影响

以大连市炮台镇玉米地为试材,研究了土壤电处理对土壤中病原菌的杀灭情况,尤其是对广泛引起玉米真菌病害的优势种群串珠镰孢菌(Fusarium moniliforme)数量的影响。结果表明:土壤经串珠镰孢菌接种后菌落数量为11×103cfu/g,设置电极距离为750mm,通电处理10min后,菌落数量减少为0.06×103cfu/g;电极差距离500mm通电10min测得串珠镰孢菌数量为0.04×103cfu/g。     

植物乳杆菌LPL-1产细菌素发酵培养基优化

乳酸细菌素是细胞在转录翻译过程中通过核糖体机制合成,并分泌到菌体体外的一类具有抑菌活性的蛋白质,细菌素具有无抗药性、无毒副作用及易被人体降解的特点,因此是一种天然的食品防腐保鲜剂。为了提高植物乳杆菌LPL-1所产细菌素的产量,以单增李斯特菌为指示菌,相对抑菌效价为效应值,通过响应面法对发酵培养基组成进行优化,确定了最优培养基组成。利用单因素试验与Plackett-Burman试验,确定了主要影响因素为葡萄糖质量分数、胰蛋白胨质量分数与吐温-80体积比,最陡爬坡试验与Box-Behnken响应面试验确定了最优培养基组成为:葡萄糖质量分数2.08%、酵母粉质量分数0.51%、胰蛋白胨质量分数1.02%、牛肉膏质量分数1%、吐温-80体积比1.02 mL/L、磷酸氢二钾质量浓度3 g/L、乙酸钠质量分数0.5%、硫酸镁质量浓度0.2 g/L、硫酸锰质量浓度0.3g/L、柠檬酸氢二铵质量浓度2 g/L、蒸馏水体积1 L。在此条件下细菌素效价(752.11 AU/mL)比优化前(286.67AU/mL)提高了1.62倍。因此,发酵培养基的优化为菌种与细菌素的产业化应用奠定了基础。     

有机成分比例对餐厨废弃物厌氧发酵特性的影响

为确定餐厨废弃物厌氧发酵过程中脂肪、淀粉和蛋白质的交互作用规律,采用混料设计研究了3种有机成分不同混合比例对中温厌氧发酵产甲烷特性和降解特性的影响。结果表明:脂肪、淀粉和蛋白质分别单独作为原料时,其产甲烷性能都受到了不同程度的抑制,平均生化产甲烷势分别为345.36、59.80、135.87 mL/g,相应地占理论产甲烷量的34%、14%和26%;其降解性能也受到了明显的影响。当三者进行混合发酵时,表现出了明显的协同作用。建立各有机成分在混合发酵中配比与发酵的生化产甲烷势和挥发性固体降解率之间的回归模型并进行参数优化,优化结果为脂肪、淀粉、蛋白质质量比为36∶30∶33时,可获得最高的生化产甲烷势和挥发性固体降解率。经验证最优配比时生化产甲烷势、挥发性固体降解率分别为451.36 mL/g、79.62%。     

航天诱变高产酸副干酪乳杆菌A-4-2性质与酶活性研究

以航天诱变副干酪乳杆菌A-4-2为研究对象,采用扫描电镜、低pH值、荧光定量PCR(聚合酶链式反应)等方法对诱变菌株进行了形态学、耐受性、产胞外多糖含量及β-半乳糖苷酶基因表达量等研究。比较了突变菌株和出发菌株的耐酸、耐胆盐、产胞外多糖、表面疏水性等性能变化和差异以及β-半乳糖苷酶基因表达量的变化。结果表明,突变菌株形态学观察结果与野生菌株无明显差异;在pH值3. 5培养1 h与2 h,突变菌株较野生菌株的存活率显著升高(P 0. 05);发酵7 d后菌株耐酸能力评价结果显示,不同pH值条件下,突变菌株的活菌数均显著高于野生菌株(P 0. 05),且耐胆盐及产胞外多糖的能力均未受到影响,但菌株表面疏水性显著降低;突变菌株β-半乳糖苷酶活性和基因表达量,均显著高于出发菌株(P 0. 05)。同时,证明了β-半乳糖苷酶活性与菌株产酸有密不可分的关系。     

酸白菜发酵的机理研究

通过对比酸白菜的接种发酵和自然发酵过程,分析不同发酵方法中乳酸菌种类及其变化,说明接种乳酸杆菌促进酸白菜发酵的作用机理.介绍大白菜混菌发酵过程中乳链球菌DM2-2和植物乳杆菌UM2-2的生长和产酸情况以及环境因子的影响,对混菌发酵的风味物质进行分析,得出发酵温度、发酵剂组成以及发酵液盐浓度都会显著影响混合发酵中菌的产酸代谢、发酵风味物质与单菌发酵区别明显.     

益生菌发酵苹果汁过程中总酚酸变化与动力学研究

为了使苹果汁中结合态多酚变为游离态多酚,提高苹果汁的功能性多酚单体含量,利用嗜酸乳杆菌6005、植物乳杆菌21805和发酵乳杆菌21828混菌发酵复合苹果汁,分析苹果汁发酵过程中活菌数及理化成分变化,建立混菌生长和总酚酸变化动力学模型,并进行模型验证。结果表明：混合益生菌在复合苹果汁中生长良好,活菌数达到2.68×108CFU/mL,发酵过程中总糖含量下降,可滴定酸含量上升,总酚酸含量总体呈上升趋势,绿原酸及没食子酸等功能性酚酸类多酚单体含量增加;建立了复合益生菌发酵苹果汁的菌体生长动力学模型和总酚酸增加量变化动力学模型,模型理论值与试验值的平均误差小于10%,说明建立的动力学模型能够较好地预测混合益生菌发酵苹果汁中总酚酸的变化过程。     

益生菌活性酸奶片的研制

将益生菌(嗜酸乳杆菌)活性酸奶按不同比例添加在含有脱脂乳粉、蛋白糖及其他添加剂的物料中,通过响应面法,研究活性酸乳、脱脂乳粉和蛋白糖的添加量对益生菌活菌数的影响,并对其添加比例进行优化,确定最大活菌数下的压片参数。结果表明:最佳比例为活性酸乳28%、脱脂乳粉37%和蛋白糖8%。在此比例下压成的酸奶片,经检测活菌数可达到1.02×107cfu/mL,而且酸奶片口感良好,硬度合格。     

响应面法优化枯草芽胞杆菌发酵产蛋白酶条件

利用响应面法对枯草芽孢杆菌产蛋白酶发酵条件进行优化。用Plackett-Burman法筛选出3个影响较大的重要因素,分别为:装液量、转速和种子培养时间,最陡爬坡试验接近以上3个因素最优水平后,再利用Box-Behnken设计,得到最优发酵条件为:装液量40mL、摇床转速161r/min和种子培养时间38h。此条件下理论预测值974.96U/mL。验证试验与预测值接近,利用响应面法获得了枯草芽孢杆菌产蛋白酶的最佳发酵条件。     

混药器混合均匀性分析方法与在线混合变工况试验

直接注入式变量喷雾系统中药水混合均匀性是衡量系统性能的重要指标。为了评价混药器在线混合农药的能力,提出了混药器混合均匀性分析方法,并进行了旋动射流混合装置混合脂溶性农药的变工况(不同载流流量Q以及不同药水混合比P)在线混合试验。以基于像素的变异系数α和均匀性指数γ作为均匀性评价指标,对混药器的药水混合图像进行处理,定量分析混合均匀性。采用人工预混的方法,通过和无混药器混合图像及静置图像进行对比,验证了评价指标的准确性。变工况试验结果表明:旋动射流混药器混合脂溶性农药时,在混合比P一定的条件下,载流流量Q越大,则混合均匀性越高;不同P条件下,均在Q=2 400 mL/min(试验条件下最大载流流量)时混合均匀性达最高,Q过小,会造成混合均匀性明显下降;Q一定时,P越大,则混合均匀性越高,P较低时,需要有较高的Q才能取得良好的混合均匀性。综合分析知:2 000 mL/min≤Q≤2 400 mL/min时,可以完成不同混合比P下的药水均匀混合;800 mL/minQ2 000 mL/min时,可完成较高混合比P下的在线均匀混合;Q≤800 mL/min时,基本无法完成各种混合比P下的在线均匀混合。     

乳杆菌胞外蛋白提取鉴定与双向电泳图谱建立

采用三氯乙酸(TCA)-丙酮沉淀法提取乳杆菌胞外蛋白并进行了优化,通过SDS-PAGE分析了该方法用于7株乳杆菌胞外蛋白的提取效果,同时对乳杆菌不同生长期胞外蛋白的分泌特性进行了研究,采用MALDI-TOF/TOFMS鉴定了胞外蛋白,最后通过双向电泳(2-DE)分析了L.paracasei L14的胞外蛋白组。结果表明:采用终质量分数为6%的TCA提取乳杆菌胞外蛋白效果最好,并且具有通用性;从乳杆菌稳定期提取出种类较多的胞外蛋白,成功鉴定出L.paracasei SW2胞外蛋白中3个蛋白质;使用半合成培养基培养乳杆菌,可以提取出符合2-DE样品纯度要求的胞外蛋白,从L.paracasei L14胞外蛋白组2-DE图谱上检测到(130±10)个蛋白质点,约占L.paracasei预测分泌蛋白组的46%。     

膜下滴灌调亏对加工番茄产量和水分利用效率的影响

通过加工番茄不同生育期膜下滴灌水分调亏试验,研究了水分调亏对土壤水分、株高、干物质积累、经济产量及水分利用效率和灌溉水利用效率的影响。结果表明,在苗期占田间持水率55%的水分调亏滴灌,可以在降低灌溉水量、耗水量和移栽前后土壤水分的同时,显著(p<0.05)增加番茄单株果数、单株果质量、产量、灌溉水利用效率和水分利用效率,而花期和盛果期分别施以上述水分调亏则结果相反,其中以花期表现最为显著(p<0.05),其次为盛果期。全生育期不进行水分调亏和仅在采收期施以水分调亏,虽产量显著(p<0.05)增加,但水分利用效率和灌溉水利用效率却显著(p<0.05)降低。     

猪粪麦秆不同比例混合厌氧发酵特性试验

以猪粪、麦秆为原料,研究了35℃下二者按不同比例混合对厌氧消化产沼气的影响,分析了消化过程中日产气量、累积产气量、甲烷含量、原料去除率、pH值以及氨态氮质量浓度的变化。结果表明,猪粪与麦秆配比（干物质量比）1∶1时产气量最大,为383.0mL/g,是麦秆单独发酵产气量（231.8mL/g）的1.6倍;混合原料（猪粪和麦秆配比分别为1∶1、2∶1、3∶1）的VS去除率均在37%以上,比麦秆提高12.0%～26.9%;添加猪粪可提高发酵液中氨态氮含量,较麦秆提高35.6%～64.8%。因此,合理调控粪秆混合厌氧发酵的比例,能提高秸秆的产气率和利用率。     

温度和青贮对杂交狼尾草和餐厨垃圾混合厌氧发酵的影响

为探究温度和青贮处理对杂交狼尾草和餐厨垃圾混合厌氧发酵性能动力学特性的影响,在不同温度(中温37℃,高温55℃)和不同青贮(0 d, 90 d)条件下进行序批式试验,研究温度和青贮对二者混合厌氧发酵系统性能影响,并通过3种动力学模型进行对比分析。结果表明,温度相较于青贮处理对系统pH值和系统运行性能影响较大。对于原料产气率,鲜草和餐厨垃圾混合发酵系统在高温条件下具有更好的产气性能,较中温时提高了74.85%;而青贮草和餐厨垃圾混合发酵系统在中温条件下产气性能更优,较鲜草组提高了94.51%。采用修正的Gompertz方程,Logistic方程和Transference方程对原料产气速率进行动力学分析发现,修正的Gompertz模型拟合程度最高,其中鲜草与餐厨垃圾在高温条件下混合厌氧发酵时具有最大的产气潜能和产气速率,其值分别为364.25±2.46 mL·g~(-1)VS和109.85±5.29 mL·g~(-1)VS·d~(-1);青贮草与餐厨垃圾混合发酵系统在中温条件下获得最大的产气潜能为363.47±10.65 mL·g~(-1) VS。