响应面-主成分分析法优化副干酪乳杆菌发酵培养基

为提高副干酪乳杆菌发酵液中的乳酸菌数、γ-氨基丁酸(GABA)产量和乳酸产量,本试验采用单因素法、响应面法和主成分分析法对其发酵培养基成分进行了筛选和优化。结果表明：副干酪乳杆菌发酵培养基的最佳配方为：葡萄糖30 g/L,酵母粉50 g/L,L-谷氨酸钠15 g/L,硫酸锰0.18 g/L,乙酸钠5 g/L,磷酸氢二钾2 g/L,柠檬酸氢二铵2 g/L,吐温-80 1 mL/L。该条件下,副干酪乳杆菌发酵液中的乳酸菌数为5.34×10⁹CFU/mL,GABA产量为576μg/mL,乳酸产量为12.32 mg/mL,得到的规范化综合得分为0.9016,与理论规范化综合得分0.9247接近,表明响应面结合主成分分析法对副干酪乳杆菌发酵培养基的优化具有良好的效果。     

植物乳杆菌发酵豆粕产L-乳酸的最佳条件优化

研究综合运用单因素试验与正交试验,对植物乳杆菌固态发酵豆粕产L-乳酸的条件进行了优化。通过单因素试验,确定了植物乳杆菌固态发酵豆粕产L-乳酸,可在培养基内添加2.0%的糖蜜作为碳源,发酵培养64 h时L-乳酸的产量达到平衡。在此基础上,进一步采用L9(34)正交试验设计,优选其他固态发酵工艺条件,最终确定影响植物乳杆菌发酵豆粕产L-乳酸各因素的主次顺序为:料水比发酵温度初始p H值接种量,最优发酵工艺条件为:乳酸菌接种量2%,料水比1:0.6,发酵温度42℃,初始p H值6。在最佳优化条件下,植物乳杆菌发酵豆粕具有良好的重复性与稳定性,L-乳酸产量最高可达32.1 mg/g,比单因素试验中最高值(20.8 mg/g)提高54.33%,同时比正交试验最高值(30.0 mg/g)提高7%。研究确定了豆粕经植物乳杆菌固态发酵产L-乳酸的最佳条件,显著提高了L-乳酸的产量,为进一步探讨L-乳酸的固态发酵工艺奠定了基础。     

乳双歧杆菌U9高密度发酵培养基的优化研究

乳双歧杆菌U9是一株具有优良功能和产业化应用前景的益生菌。为了更好地实现该菌株产业化应用,对该菌株高密度发酵培养基进行了优化。以乳双歧杆菌U9的活菌浓度为评价指标,以改良MRS培养基(添加L-半胱氨酸)为基础培养基,利用正交试验,对增殖培养基中氮源、促生长因子以及无机盐的添加量进行了优化,确定最佳活菌浓度时的培养基配方为:蛋白胨7.5 g/L,酵母粉10 0 g/L,牛肉膏7 5 g/L,西红柿汁30 g/L,葡萄糖20.0 g/L,无水乙酸钠5.0 g/L,七水合硫酸镁0.6 g/L,一水合硫酸锰0.1 g/L,柠檬酸氢二铵2.0 g/L,磷酸二氢钾2.0 g/L,吐温-80 1.0 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0 5 g/L。对优化后的培养基进行50 L发酵罐小试试验。试验结果表明,乳双歧杆菌U9在10 h左右达到稳定期,菌体浓度可达4 2×10~9CFU/mL,与基础培养基培养结果(1.1×10~9CFU/mL)相比,菌体浓度显著提高,具有实际应用价值。     

植物乳杆菌PA01胞外多糖合成条件的优化

旨在通过优化合成条件来提高植物乳杆菌PA01(Lactobacillus plantarum PA01)胞外多糖产量,为乳酸菌胞外多糖的应用与开发提供基础。该试验通过单因素和响应面法优化植物乳杆菌PA01合成胞外多糖培养基成分及发酵条件。结果表明：优化后获得最佳培养基组成及发酵条件为：大豆蛋白胨19 g/L,葡萄糖15 g/L,发酵温度34℃,培养时间36 h,培养基初始pH 6.6,接种量3%。在此条件下,植物乳杆菌PA01胞外多糖的产量理论上可以达到261.56 mg/L,较优化前提高了约1倍。     

植物乳杆菌L3发酵乳的工艺优化及质量研究

云南具有丰富的益生菌资源,前期从云南牛奶样品中筛选的植物乳杆菌L3具有良好的发酵特性(产黏、产香)和产共轭亚油酸性能,具有较好的发酵乳加工潜力。本研究以植物乳杆菌L3为发酵乳菌株,优化植物乳杆菌L3发酵乳的工艺参数,研究产品的质量指标和贮藏性能。通过单因素试验筛选和响应面优化,确定的植物乳杆菌L3发酵乳最佳工艺为:菌株添加量2%,发酵温度37℃,发酵时间20h。发酵乳产品色泽均匀,质地细腻,无乳清析出,酸奶味纯正,酸甜适口;脂肪含量为(3.42±0.36)%、蛋白质含量为(3.24±0.42)%、共轭亚油酸含量为(131.53±4.7)μg/g;乳酸菌活菌数(1.72×10¹⁰±0.36)CFU/g;共轭亚油酸含量和乳酸菌活菌数均高于商业发酵剂发酵乳。植物乳杆菌L3发酵乳在4℃下贮藏21d时,乳酸菌活菌数均高于国标规定的10⁶CFU/g,酸度均在消费者接受的范围内。本试验对植物乳杆菌L3发酵乳的工艺优化和品质分析,为植物乳杆菌L3在发酵乳中的应用奠定了基础。     

短乳杆菌ZLB004发酵培养基的优化研究

为得到短乳杆菌ZLB004最佳发酵培养基,本试验研究了不同碳源、氮源、缓冲盐、微量元素对短乳杆菌活菌数的影响,并利用响应面分析法对筛选出的主培养基成分进行了优化,得到短乳杆菌ZLB004的发酵培养基为:葡萄糖31.4 g/L、酵母粉3.5 g/L、牛肉膏8.5 g/L、牛肉蛋白胨10 g/L、乙酸钠7.5 g/L、柠檬酸氢二铵3 g/L、磷酸氢二钾3 g/L、硫酸锰0.2 g/L、硫酸锌0.6 g/L、吐温-80 1 ml/L、pH 6.5。短乳杆菌ZLB004在此培养基中37℃培养24 h,活菌数可达3.15×10~9cfu/mL,是优化前活菌数的4.03倍。     

唾液乳杆菌发酵条件的研究

为了获得活菌数高的唾液乳杆菌,使其在临床应用中更好地发挥功效,试验采用单因素试验及响应面法对来自中国微生物菌种保藏中心的一株唾液乳杆菌的培养基配方及发酵条件进行研究。结果表明:优化后的培养基配方为葡萄糖13.60 g/L、蛋白胨20.90 g/L、酵母粉6 g/L、磷酸氢二钾2.0 g/L、乙酸钠8.80 g/L、硫酸镁0.6 g/L、硫酸锰0.07 g/L;发酵条件为p H值6.5、接种量3%,于37℃条件下静置培养24 h;发酵条件优化后活菌数提高近4.0×109cfu/m L,且到达稳定期的时间提前3 h。说明发酵条件优化后得到的唾液乳杆菌不仅活菌数高,而且提高了生产效益和降低了生产成本。     

响应面法优化畜禽用凝结芽孢杆菌发酵培养基

为了获得最佳发酵培养基,提高凝结芽孢杆菌液体发酵水平,在单因素试验优化基础上,采用Plackett-Burman设计确定淀粉、大豆粉和鱼粉混合物(质量比2∶1)和磷酸氢二钾为凝结芽孢杆菌液体发酵水平的显著影响因素,通过最陡爬坡路径试验、中心组合设计和响应面分析法确定最优培养基组成。试验结果表明,最优培养基组成为淀粉10.6g/L、大豆粉13.5g/L、鱼粉6.7g/L、磷酸氢二钾2.72g/L、磷酸二氢钠0.312g/L、碳酸钙0.2g/L、一水硫酸锰0.169g/L、硝酸钠0.34g/L和七水硫酸镁0.74g/L。在最佳培养基组成条件下,液体发酵活菌数达67×108 CFU/mL。     

响应面法优化地衣芽孢杆菌S6产角蛋白酶培养基

试验利用响应面法对地衣芽孢杆菌S6产角蛋白酶的培养基进行优化.单因素试验表明:(K2HPO4/KH2PO4)、NaCl和MgSO4最佳水平分别为1.4/0.7、0 3和0.1 g/L,响应面优化地表芽孢杆菌S6培养基最佳组成为麦芽糖0.03 mol/L、半胱氨酸0.02 mol/L和生物素28.17μg/L,与基础发酵培养基相比,角蛋白酶活力最高值提高了2 822 4倍,为210.55 U/mL.     

乳糖乳杆菌的培养条件优化研究

研究通过单因子优化和正交试验对乳糖乳杆菌培养条件进行初步的优化。结果表明,乳糖乳杆菌属于厌氧菌,在改良MRS培养基中培养最佳条件是:温度为35℃,培养时间为48 h,初始p H为9.0,接种量为2.0%;乳糖乳杆菌最适合生长培养基成分为蛋白胨8 g,酵母提取物6 g,牛肉膏8 g,葡萄糖16 g,乙酸钠5 g,柠檬酸铵2.15 g,Tween 80 1 m L,七水硫酸镁(Mg SO4·7H2O)0.58 g,四水硫酸锰(Mn SO4·4H2O)0.05 g,磷酸氢二钾(K2HPO4)2 g,琼脂粉17 g,水1 000 m L。此时OD值能达到1.638,活菌数能达到1.88×109 cfu/m L。     

嗜酸乳杆菌LA-G80发酵培养基的优化

嗜酸乳杆菌LA-G80分离自人体肠道菌群,具有益生功能。通过发酵培养基及培养条件优化,获得较优的培养基配方和培养条件。结果表明:嗜酸乳杆菌LA-G80的最佳发酵培养基组成为葡萄糖添加量41.5 g/L、麦芽糖20g/L、大豆低聚糖10 g/L、牛肉浸粉18.64g/L、胰蛋白胨10g/L、酵母蛋白胨15 g/L、吐温-80 1 mL/L、K_2HPO_4·7H_2O 2 g/L、NaAc·3H_2O 5 g/L、柠檬酸三铵2 g/L、MgSO_4·7H_2O 0.25 g/L、MnSO_4·4H_2O 0.05 g/L、天冬氨酸0.16 g/L、丙氨酸0.16 g/L、丝氨酸0.16 g/L、花生蛋白粉5 425 g/L、豆饼粉7 425.48 g/L;最佳培养条件为接种量2%、初始pH 6.0、恒定pH 5.5、恒温37℃;利用5 L发酵罐进行验证实验,采用优化后培养基及培养条件培养,嗜酸乳杆菌LA-G80的活菌数达42.2×10~8CFU/mL,相较MRS基础培养基提高约9倍。     

布氏乳杆菌与不同乳酸菌联用对玉米青贮发酵、干物质回收率和营养价值的影响

文章旨在研究布氏乳杆菌与不同乳酸菌联用对玉米青贮发酵、干物质回收率、营养价值的影响。试验分为3个处理:a)对照组,不加任何菌剂;b)布氏乳杆菌+乳酸片球菌组,添加量分别为4×10~5 CFU/g、1×10~5 CFU/g;c)布氏乳杆菌+植物乳杆菌组,添加量分别为4×10~5 CFU/g、1×10~5 CFU/g。发酵第180天后取样检测。结果表明,未经处理的青贮饲料筒仓表面有明显变质的青贮饲料,导致其干物质回收率明显低于菌剂处理组。与对照组相比,布氏乳杆菌+乳酸片球菌组和布氏乳杆菌+植物乳杆菌组了、乳酸菌的数量、有氧稳定性、乙酸、1,2-丙二醇含量显著增加(P 0.05),水溶性碳水化合物含量、酵母数量、pH、乳酸含量、乙醇含量显著降低(P 0.05);与布氏乳杆菌+乳酸片球菌组相比,布氏乳杆菌+植物乳杆菌组pH、乙酸含量、1,2-丙二醇含量显著增加(P 0.05),乙醇含量、酸性洗涤纤维含量显著降低(P 0.05)。结果提示:布氏乳杆菌与植物乳杆菌或乳酸片球菌联用可提高干物质回收率、改善发酵品质、降低有害微生物数量、提高有氧稳定性。     

唾液乳杆菌FDB86小试高密度发酵培养基的优化研究

唾液乳杆菌FDB86是一株具有优良功能的益生菌。为了实现菌株的产业化应用,本研究对该菌株小试高密度发酵培养基进行了优化。以唾液乳杆菌FDB86的活菌浓度为评价指标,以MRS培养基为基础培养基,利用正交试验的方法,对培养基中碳源、氮源以及无机盐添加量进行了优化,确定活菌浓度最佳的培养基配方为:蛋白胨5.0g/L,酵母粉7.5g/L,牛肉膏10.0g/L,葡萄糖15.0g/L,无水乙酸钠8.0g/L,七水合硫酸镁1.0g/L,四水合硫酸锰0.1g/L,柠檬酸氢二铵2.0g/L,磷酸二氢钾2.0g/L,吐温-80 1.0g/L。对优化完成的培养基进行50L发酵罐小试试验,结果表明唾液乳杆菌FDB86约在6h达到稳定期,菌体浓度可以达到7.5×109CFU/m L,与基础培养基培养结果(2.4×109CFU/m L)相比有显著的提高,具有实际应用价值。     

枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的发酵工艺优化及培养基筛选的研究

研究旨在探索枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的最适发酵条件和最适培养基组成,以期提高发酵液中sublancin含量。试验先通过单因素试验筛选出最适发酵条件,确定发酵培养基需要的无机盐、碳源、氮源,再通过正交试验、最陡爬坡试验、Box-Behnken设计的响应面分析方法确定最适发酵培养基组成。结果表明：枯草芽孢杆菌YT168-6产抗菌肽sublancin的最适发酵条件为菌种接种量1.0%、发酵温度37℃、发酵液初始pH 7.0;最适发酵培养基为K₂HPO₄ 5 g/L、KH₂PO₄ 5 g/L、MgSO₄ 10 g/L、可溶性淀粉30.2 g/L、蛋白胨23.6 g/L、玉米浆18.2 g/L;优化后sublancin产量由756 μg/mL提到1 581 μg/mL,是优化前的2.09倍。综上所述,本研究所筛选的最适发酵条件和最适培养基可为枯草芽孢杆菌YT168-6菌株工业化生产sublancin提供技术参考。     

基于神经网络和遗传算法的黄芪发酵培养基优化

为了提高乳杆菌FGM9发酵黄芪产物中的粗多糖得率,采用均匀设计法对发酵培养基各组分配比进行初步探讨,运用人工神经网络法建立了黄芪发酵液中多糖得率与培养基各组分浓度之间的预测模型,通过遗传算法对该模型进行优化和评估,得出发酵培养基各组分间的最优配比。结果显示,组分A含量为42.10 g/L、蛋白胨7.45 g/L、酵母膏9.80 g/L、KH2PO4-K2HPO42.18g/L、组分E 6.25 g/L的条件下,发酵液粗多糖的得率最高可达25.6%,比优化前提高了6.85%。     

L.burlgaricus NCFB2772高产胞外多糖营养条件的优化

为了提高德氏乳杆菌保加利亚亚种NCFB2772(Lactobacillus delbrueckii subsp.bulgaricus NCFB2772,L.burlgaricus NCFB2772)胞外多糖(EPS)的产量,在该菌株高产EPS发酵条件优化前期研究的基础上,进一步从基础培养基的筛选、碳氮源的优化和促生长因子三方面对该菌株高产EPS的营养条件进行优化。结果表明:在筛选的基础培养基MRS2中添加20 g/L的果糖、10 g/L的蛋白胨(进一步优化二者之比为1.5∶1.0)、6%的苹果汁,L.burlgaricus NCFB2772产EPS的量(854.5 mg/L)和活菌数(未显示)都达到最高,比优化前EPS的产量(460 mg/L)提高了近1倍。     

响应面法优化乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂配方

采用响应面法对乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂配方进行优化。通过Plackett-Burman试验与最陡爬坡试验确定影响乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥后活菌数的显著因素及最优响应值区间，再通过Box-Benhnken试验优化得到乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂最佳配方。结果表明：海藻糖、蔗糖、L-半胱氨酸盐酸盐添加量是影响乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥后活菌数的显著因素；经响应面试验设计建立活菌数和海藻糖、蔗糖、L-半胱氨酸盐酸盐添加量的回归模型，得到乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂最佳配方为海藻糖添加量200.51 g/L、蔗糖添加量46.16 g/L、L-半胱氨酸盐酸盐添加量2.31 g/L，其他成分不变（脱脂乳粉添加量100 g/L、乳清蛋白粉20 g/L、甘油4 g/L、异抗坏血酸钠10 g/L、谷氨酸钠8 g/L）。     

解淀粉芽胞杆菌固态发酵当归培养基的研究

为筛选和优化解淀粉芽胞杆菌固态发酵当归培养基,以当归多糖含量为指标,采用单因素试验对当归固态发酵培养基成分筛选,采用响应面分析试验对培养基组分进行优化。结果显示,在所筛选成分中,最适宜菌株发酵的固态培养基成分为当归、黄豆粉、碳酸钙和水。优化的固态发酵培养基各组分含量分别为:当归320.914 g/L、黄豆粉109.918 g/L、碳酸钙1.532 g/L、水544.159 mL/L,37℃发酵培养72 h,固态发酵物中的多糖质量分数达24.91 mg/g。结果表明,优化的当归固态发酵培养基适宜解淀粉芽胞杆菌生长,易于多糖的释放,所筛选的发酵培养基原材料符合固态发酵产业化生产条件要求。     

植物乳杆菌HEW-A401发酵工艺研究

为进一步提高1株源于泡菜中植物乳杆菌HEW-A401的发酵活性并降低其发酵成本,在MRS培养基的基础上对其发酵工艺进行优化研究。试验采用单因素试验与正交试验确定植物乳杆菌HEW-A401的优化培养基组成成分,并用该培养基进行发酵条件的优化试验,从而获得植物乳杆菌HEW-A401的优化发酵条件。优化后的培养基组成为玉米浆干粉4.00%、蔗糖2.00%、磷酸氢二钾0.50%、乙酸钠0.30%、柠檬酸二铵0.70%、氯化钙0.10%、硫酸镁0.058%、一水硫酸锰0.025%和吐温-80 0.10%,优化后的发酵条件为接种量4.00%、初始p H 7.0、摇床转速180 r/min、发酵温度37℃和发酵时间12 h。     

不同微生物菌剂对青贮玉米秸秆发酵品质和营养成分的影响

文章旨在研究玉米秸秆接种不同微生物菌剂对其发酵品质和营养成分的影响。试验分为5组,每组4个重复,对照组不添加菌剂,处理1组用1×10~4 cfu/g布氏乳杆菌处理,处理2组用1×10~5 cfu/g布氏乳杆菌处理,处理3组用1×10~4 cfu/g植物乳杆菌处理,处理4组用1×10~5 cfu/g植物乳杆菌处理,青贮时间为90 d。结果显示:各处理组p H值显著高于对照组(P0.05),对照组青贮玉米秸秆中酵母菌含量显著高于处理2组和处理4组(P0.05)。处理2组总乳酸、L-乳酸含量显著低于对照组(P0.05),处理3组D-乳酸含量显著低于对照组(P0.05),处理2组青贮玉米秸秆中乙酸含量显著高于其他各组(P0.05)。青贮90 d后,玉米秸秆放置1 d后,处理3、4组干物质损失含量显著高于对照组(P0.05),处理2、3组p H值显著高于其他各组(P0.05);放置3 d后,对照组和处理3组青贮玉米秸秆p H值显著高于其他各组(P0.05)。结果表明:玉米秸秆通过布氏杆菌和植物乳杆菌处理青贮后降低了酵母菌、霉菌及氨基氮的含量,玉米秸秆接种布氏乳杆菌可以提高其青贮后在空气中的稳定性。