用Box-Behnken设计优化纳豆菌NT-6菌株固态发酵生产抗菌脂肽条件

[目的]抗菌脂肽在农业生产、医药和食品领域有广泛的应用前景,高效生产是其产业化应用的关键.采用Box-Behnken实验设计(BBD)对纳豆菌NT-6菌株固态发酵产抗菌脂肽的条件进行优化.[方法]通过Box-Behnken实验设计对麸皮与豆粕的比例、发酵温度、发酵时间、培养基含水量、接种量、无机盐等条件进行优化.[结果]得到最适固态发酵条件是:10 g固体基质(麸皮7 g、豆粕3 g)、加入适当的无机盐(0.67％的葡萄糖、0.64％的谷氨酸钠、0.15％的硫酸胺、0.10％的磷酸氢二钾)、123.78％含水量、10％接种量、36.75℃、发酵72.4 h,在此条件下,所得抗菌脂肽产量为61.76 mg/g.[结论]利用麸皮和豆粕等基质,采用Box-Behnken试验设计可以高效优化脂肽发酵条件,使脂肽的产量有较大幅度的提高.     

黑曲霉固态发酵豆粕的工艺条件研究

[目的]优化黑曲霉（Aspergillus oryzae）固态发酵豆粕的培养条件。[方法]采用单因素试验考察黑曲霉固态发酵豆粕的影响因素,建立优化的发酵工艺。[结果]确定的黑曲霉固态发酵豆粕的培养条件为：当固态物料中含有10%麸皮,9%玉米粉,1%葡萄糖及0.15%K2HPO4和0.01%MgSO4时,在28℃恒温条件下培养48~72 h,每隔6 h翻料1次,大豆肽含量最高可达6.159 mg/g。[结论]该研究可以为大豆肽的发酵法生产提供参考。     

球孢白僵菌固态发酵及产孢条件的研究

[目的]优化球孢白僵菌固态发酵及产孢的最佳条件。[方法]采用正交试验优化固态发酵时的发酵基质含水量、培养基厚度和接种量,并研究了产孢时的光照条件、温度及空气相对湿度。[结果]温度是影响固体发酵生物量积累的重要因素,优化的发酵温度组合为延滞期24～26℃、对数生长期27～28℃和稳定期温度28～29℃,发酵120 h可达到最大生物量(279.32 mg菌体/g干重基物)。发酵基质含水量、培养基厚度、接种量3个因子对球孢白僵菌菌体生长的影响都达到极显著水平,各因子的主次关系大小为培养基厚度、发酵基质含水量、接种量,但各因子之间差异不显著。优化的发酵条件参数为:培养基厚度8 cm,接种量0.4 L/kg,发酵基质含水量55%～60%。对发酵基物的产孢条件研究表明,在连续光照、温度为25℃、相对湿度为63%时产孢量达最高(1.570×1010个孢子/g干发酵产物),比国内同类研究的产孢量提高了35.34%。[结论]为球孢白僵菌固态发酵的产业化提供了理论依据。     

枯草芽孢杆菌产脂肽的发酵条件优化

[目的]优化枯草芽孢杆菌产脂肽的发酵条件,提高枯草芽孢杆菌ATCC21332脂肽产量。[方法]利用较低成本的底物对枯草芽孢杆菌ATCC21332进行发酵优化。[结果]枯草芽孢杆菌在葡萄糖浓度9 g/L、豆粕浓度40 g/L、接种量5%、装液量120 mL(500 mL容量瓶)、温度30°C、转速150 r/min、发酵时间120 h时,脂肽产量最高,为4 885.1 mg/L,比添加活性炭载体的最高产量3 600.0 mg/L增加了35.70%。通过测定发酵过程中不同时间段发酵液中氨基酸含量,发现在81 h时谷氨酸含量急剧增大,添加谷氨酸可使脂肽产量达954.0 mg/L,相比不添加谷氨酸的培养基可使脂肽产量增加近6倍。[结论]该研究为工业化生产提供新思路。     

大豆肽液体发酵工艺的响应面优化

[目的]利用Minitab软件优化大豆肽发酵条件,为液体发酵法生产大豆肽提供参考。[方法]采用Plackett-Burman试验设计法,对影响芽孢杆菌y-6发酵豆粕产大豆肽的主要影响因子进行了筛选;采用Box-Behnken试验设计法对发酵条件进行优化,得到大豆肽转化率的数学模型,通过对该模型求解,得最佳发酵条件。[结果]Plackett-Burman试验表明,影响大豆肽转化率的主要因子为接种量、发酵温度、摇床转速;Box-Behnken试验得最佳发酵条件:接种量为6.3%,发酵温度为39.89℃,摇床转速为187 r/min。优化发酵参数后,大豆肽的转化率由最初的63.70%提高到了78.15%。[结论]响应面分析法有效地提高了大豆肽的制取率。     

干酪乳杆菌NH-2固态发酵基质的选择及优化

[目的]对干酪乳杆菌NH-2固态发酵基质进行筛选及优化。[方法]以麸皮、米糠及豆粕为候选基质,通过基质发酵保湿性、产物活菌数与表面结构的比较,以及后续的复合基质试验,确定干酪乳杆菌NH-2最佳的固态发酵基质。[结果]麸皮与米糠以3：5的比例混合时为干酪乳杆菌NH-2最佳的固态发酵基质,在该条件下产物活菌数最高可达（85.70±2.35）×108cfu/g。[结论]干酪乳杆菌NH-2能以麸皮、米糠为基质通过固态发酵实现其高密度发酵培养。     

纳豆芽孢杆菌 NT-6 酶解猪肉骨粉生产抗菌饲用肽的工艺优化

【目的】为提高抗菌脂肽和活性小肽产量,以猪肉骨粉为主要基质,研究利用纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）NT-6 生产抗菌营养饲用肽,并优化固态发酵和二次酶解工艺条件。【方法】考察固态发酵中肉骨粉与麸皮配比、稻壳添加量、初始基质水分含量和发酵时间对大肠杆菌抑菌率的影响,考察二次酶解中料水比、pH、酶解温度和酶解时间对小肽转化率的影响,通过单因素试验和响应面设计优化固态发酵及二次酶解工艺条件。【结果】最佳发酵工艺为：肉骨粉与麸皮配比 7.96 ∶ 2.04,稻壳添加量 1.58 g,水分含量 59.95%,发酵时间 99.10 h,大肠杆菌抑菌率可达 87.10%;最佳酶解工艺为：料水比 1 ∶ 2.35,pH 8.60,温度 40.48 ℃,酶解时间 2.91 h,小肽转化率可达 21.26%。【结论】优化和明确了 NT-6 发酵酶解肉骨粉生产抗菌饲用肽的最佳工艺参数,为复合型抗菌营养活性饲用肽的商业化应用提供数据。     

响应面法优化甜胚子发酵条件的研究(英文)

[目的]研究蒸料时间、接种前水分含量、接种量、发酵温度和发酵时间这5个因素对甜胚子甜度的影响,得到最佳发酵条件。[方法]用Plackett-Burman(PB)实验设计对影响甜胚子甜度的5个因素进行效应评价,筛选显著因素;选取最陡爬坡法选取逼近最佳响应面区域;Box-Behnken实验设计及响应面分析,确定最优发酵条件。[结果]PB设计筛选出3个对还原糖含量有显著影响的因素:接种前含水量、接种量、发酵温度,用最陡爬坡法确定中心水平后,中心组合实验法分析出其接种前含水量为45.26%,接种量为0.014%(g/g),发酵温度为28℃,预测还原糖含量的最大值为13.16%。[结论]用优化后的条件制作甜胚子,还原糖的含量为12.91 mg/g,这一结果和预测值一致。     

绿色木霉固态发酵产纤维素酶条件研究

[目的]为了优化绿色木霉固态发酵产纤维素酶的条件。[方法]采用固态发酵方法对绿色木霉产纤维素酶的条件进行了研究,分别考察培养时间、培养温度、接种量、含水量和麸皮含量对纤维素酶活力的影响。[结果]不同因素对固态发酵条件下纤维素酶活的影响有明显的变化趋势。通过正交试验,得出绿色木霉固态产酶发酵的最优条件是培养温度30℃,培养时间5 d,接种量5%,含水量250%。[结论]该研究为绿色木霉对秸秆的转化应用提供了理论依据。     

Optimization of the Fermentation Conditions of Sweet Oats by Response Surface Methodology

[目的]研究蒸料时间、接种前水分含量、接种量、发酵温度和发酵时间这5个因素对甜胚子甜度的影响,得到最佳发酵条件。[方法]用Plackett-Burman（PB）实验设计对影响甜胚子甜度的5个因素进行效应评价,筛选显著因素;选取最陡爬坡法选取逼近最佳响应面区域;Box-Behnken实验设计及响应面分析,确定最优发酵条件。[结果]PB设计筛选出3个对还原糖含量有显著影响的因素：接种前含水量、接种量、发酵温度,用最陡爬坡法确定中心水平后,中心组合实验法分析出其接种前含水量为45.26%,接种量为0.014%（g/g）,发酵温度为28℃,预测还原糖含量的最大值为13.16%。[结论]用优化后的条件制作甜胚子,还原糖的含量为12.91 mg/g,这一结果和预测值一致。     

混菌固态发酵生物饲料的研究

[目的]探讨混菌固态发酵生物饲料的最佳工艺条件。[方法]以玉米粉、豆粕、酒糟为主要原料,通过混料设计确定主要原料的最佳配比,通过单因素和响应面法对混合菌种发酵温度、发酵时间、接种量、含水量、红糖添加量等因素进行研究。[结果]玉米粉的量66%、豆粕量11%、酒糟量23%、发酵温度35℃、发酵时间48 h、红糖添加量5%、含水量43%、接种量9%。[结论]在该条件下获得生物饲料中菌体数量最高。     

响应面法优化促植物生长枯草芽孢杆菌CK15产芽孢条件

[目的]优化枯草芽孢杆菌CK15的发酵条件,提高其芽孢产量。[方法]通过单因素试验优化碳源种类及浓度、氮源种类及浓度、无机盐种类、装液量、摇床转速、初始p H、温度、接种量,采用Plackett-Burman试验筛选出培养基中的显著因素,再利用Box-Behnken试验确定3个因素的最佳浓度。[结果]在玉米粉10.7 g/L、豆粕粉24.4 g/L、CaCO_3 7.4 g/L、NaCl 5.0 g/L、MnSO_4　0.4 g/L、KH_2PO_4　1.0 g/L、装液量50 m L/250 m L、转速为200 r/min、初始p H 7.2、温度30℃、接种量2.0%条件下,芽孢产量达到7.4×109cfu/m L,比优化前提高了80.49%。[结论]响应面法有效提高了枯草芽孢杆菌CK15的芽孢产量。     

复合菌种对发酵豆粕营养成分的影响研究

[目的]采用啤酒酵母菌、乳酸菌复合菌株,研究其对固态发酵豆粕的影响。[方法]对啤酒酵母菌、德氏乳酸杆菌进行动力学研究,探讨其最佳接种时间。在起始温度30℃、接种量10%、含水量38%、啤酒酵母菌:乳酸菌=2:1(V/V)的条件下发酵96 h,研究发酵豆粕前后的得失率以及营养指标的变化。[结果]复合菌株的最佳接种时间分别为20和24 h。按照菌株的最佳接种时间,在起始温度30℃、接种量10%、含水量38%、啤酒酵母菌∶德式乳酸杆菌=2∶1(V/V)的条件下发酵96 h,发酵后干基重量减少8.1%,氨基酸总量提高13.0%,粗蛋白含量提高12.27%。[结论]发酵豆粕中的不良影响因子大大降低,从而提高了动物适口性,有利于动物的消化与利用。     

耐酸产蛋白酶芽孢杆菌SD48菌株液体发酵豆粕产大豆肽条件的优化

为了确定甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)SD48菌株液体发酵豆粕产大豆肽的最优培养基组成和最佳发酵条件,以大豆肽含量为指标,通过单因素试验确定最优碳源种类、无机盐种类和发酵温度;通过正交试验确定最适碳源、豆粕、硫酸铵和无机盐的含量,以及SD48菌株接种量、起始pH值、装瓶量和发酵时间。结果表明,最优培养基组成:可溶性淀粉含量为1.00%,豆粕含量为15.00%,硫酸铵含量为4.00%,硫酸锰含量为0.09%;最适发酵条件:起始pH值为6.00,装瓶量为40%,SD48菌株的接种量为6.00%,发酵温度为28℃,培养时间为72 h。由此获得的大豆肽含量为8.03%,相对含量为71.06%,抗氧化活性达到343.70μg AEAC/mL。综上,获得了SD48菌株液体发酵豆粕产大豆肽的最佳条件,提高了大豆肽的产量。     

康氏木霉产纤维素酶固态发酵条件的研究

以稻草和麸皮为主要原料,通过单因素试验优化康氏木霉固态发酵产纤维素酶的条件,对氮源、接种量、麸皮含量、含水量、发酵时间、发酵温度和初始pH值进行了研究.结果表明,最佳发酵条件:培养基氮源为(NH<,4>)<,2>SO<,4>、麸皮添加量为40%、含水量为200%;接种量为7%;初始pH值为5.0;发酵时间为96 h;发酵温度为30℃.     

正交试验优化高色价红曲色素的制备工艺

[目的]寻找提高红曲米色价的方法。[方法]以红曲霉为菌种,大米为原料,用固态培养的方法生产红曲米;在不同条件下进行红曲米的发酵,通过测定红曲米色素的色价得出最适的发酵工艺。[结果]提高红曲米色价的的最佳发酵条件为大米中添加10%的麸皮,米饭的含水量为40%,pH为5,接种量为6%,发酵时间为8 d,在此条件下,生产的紫红色红曲米色价较高,为370。[结论]该研究优化了红曲米发酵制备工艺,为获得更高产量的红曲色素奠定了基础。     

枯草芽孢杆菌的选育及其发酵豆粕的工艺条件研究

[目的]为大豆多肽的工业化生产提供理论依据。[方法]以紫外线诱变后筛选得到的枯草芽孢杆菌B1-2菌株发酵豆粕生产大豆多肽,通过单因子及正交试验确定最佳发酵条件。[结果]各因素对枯草芽孢杆菌B1-2发酵豆粕生产大豆多肽的影响依次为：豆粕含量、培养基pH值、发酵温度和接种量。最佳发酵条件为：发酵培养基中含9%豆粕、2%麸皮,以培养24 h的枯草芽孢杆菌B1-2菌株为发酵菌种,在初始pH值7.5,温度35-40℃,接种量8%条件下发酵64 h,此条件下豆粕蛋白的水解度可从初始条件的17.80%提高至21.06%,比条件优化前提高了18%。[结论]该研究优化了枯草芽孢杆菌发酵豆粕生产大豆多肽的工艺条件。     

高效纤维素降解菌康宁木霉固态发酵配方优化的研究

[目的]研究康宁木霉的最优发酵配方。[方法]以活菌数和纤维素酶活性为指标,通过单因素试验和正交试验筛选康宁木霉最优化的固态发酵培养料配方。[结果]考虑经济因素,最终确定最优化培养料配方为麸皮30 g、草粉30 g、稻壳30 g、玉米面0 g、豆粕1 g、料水比1.0∶0.7:接种量为1%。[结论]该配方适合在秸秆发酵剂生产中推广应用。     

混菌固态发酵产纤维素滤纸酶条件的研究

以稻草粉和麸皮为主要原料,利用拟康氏木霉(Trichoderma pseudokoningii)和黑曲霉(Aspergillus niger)(1∶ 1)混茵固态发酵产纤维素滤纸酶.以初始pH、发酵时间、发酵温度、接种量、装样量、含水量为研究因子,通过对拟康氏木霉和黑曲霉(1∶1)混茵固态发酵产纤维素滤纸酶的最佳发酵条件进行优化,优化后的最佳产酶条件为:固体培养基含水量为50％,初始pH 5.0,装样量15 g/500 mL,接种量为8％,30℃恒温培养5d.     

酵母菌0939-5产挥发性抑菌物质固态发酵工艺优化

【目的】研究酵母菌菌株0939-5产挥发性抑菌物质的最佳固态发酵基质及培养条件。【方法】以酵母菌菌株0939-5为材料,采用单因素法,优化该菌株的固体营养成分及培养条件。【结果】酵母菌0939-5的最佳固态发酵基质为玉米粉,最佳碳源及浓度为葡萄糖2%,最佳无机盐及浓度为MgSO₄0.1%;菌株0939-5固态发酵的最佳条件为接种浓度1×10⁸CFU/mL、接种量10%、初始pH4、初始含水量为40%。【结论】在基础培养基的基础上,利用玉米粉作为固体发酵基质,分别以添加葡萄糖2%、MgSO₄0.1%,培养条件为接种浓度1×10⁸CFU/mL、接种量10%、初始pH4、初始含水量为40%时,25℃培养5 d为最佳。