混菌固态发酵酒糟培养基优化的研究

我国糟渣资源丰富,种类多,数量大,仅酿造、调味品、味精、淀粉、白酒、黄酒、生物制药、果品加工等工业部门每年度可生产糟渣数千万吨。其中酒糟是用淀粉含量较多的谷物或薯类等酿酒后剩下的废料,量大而集中,如果不及时加以处理,就会腐败变质,不仅浪费了宝贵的资源,还会严重污染周围环境。因此,充分利用酒糟资源来开发生物饲料,既可解决酒糟的处置问题,又可减少环境污染,增加饲料原料,可谓一举多得。     

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。     

响应面优化碱性蛋白酶提取棉籽蛋白研究

采用碱性蛋白酶和响应面设计法优化棉籽蛋白提取工艺。以棉籽蛋白提取率为优化指标,在单因素的基础上,选定加酶量、提取温度、提取时间和pH值4个因素,通过响应面分析以及岭嵴分析得到了优化组合条件。最佳工艺条件是:液料比10:1、加酶量1.8%、提取温度65.2℃、提取时间3.7h、提取pH值10.1,此时棉籽蛋白提取率为62.5%。     

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.     

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。     

响应面法优化中性蛋白酶酶解谷朊粉工艺研究

本文采用Box-Behnken设计和响应面分析法(RSM),以谷朊粉为原料,用中性蛋白酶制备小麦肽,对其水解工艺进行优化。以水解度为响应值,设计了4因素(加酶量、底物浓度、加酶时间、加酶温度)3水平的中心组合响应面试验。通过优化组合得到最佳水解条件为:加酶量6985.77U/g、底物浓度为6.99%、酶解时间3.44h、酶解温度45.65℃。水解条件经优化后,水解度为10.43%,而实测水解度平均为10.40%,试验值与预测值基本相符。     

乳链菌肽发酵玉米浆糖蜜培养基的优化制备

采用单因素试验方法对影响乳链菌肽效价的培养基组分进行了考察.结果表明,影响乳链菌肽效价的主要因素为糖蜜、玉米浆、K2HPO4、MgSO4.在此基础上,采用Box-Behnken设计及响应面分析法确定主要影响因子的最佳质量浓度.结果表明,当玉米浆质量浓度为233 g/L,糖蜜质量浓度为27 g/L,K2HPO4质量浓度为5.0 g/L ,MgSO4质量浓度为0.1 g/L时,乳链菌肽效价为2 491.8 IU/mL,与预测值2 511.1 IU/mL基本一致.     

生活垃圾酸性发酵的产酸特性研究

本文研究了生活垃圾酸性发酸的特点,旨在为利用硫酸盐还原菌（ＳＲ）处理含硫酸盐的酸性矿山废水时寻找一种新的碳源。实验中采用小试规模的批最反应器和ＣＳＴＲ反应器,在温度３５℃条件下研究了生活垃圾氧发酵产酸过程中ＰＨ、挥发性脂肪酸（ＶＦＡ）和氧化还原电位的变化。在实验条件下,５种不同固体浓度（６％,９％,１２％,１５％和２０％）批量运动结果表明：所产生ＶＦＡ浓度经过缓慢增加、中增加相对平缓３个阶段,ＶＦ     

响应面分析法优化豆渣酱油制曲工艺

应用响应面分析法对以中性蛋白酶的活性为指标,以麸皮与豆渣为原料的米曲霉制曲工艺进行了优化。在物料比例、水分含量和制曲温度进行单因素试验的基础上,进行三因素三水平的响应面试验设计,试验结果通过SAS软件分析最优制曲条件,并考虑试验的实际情况确定结果为:麸皮与豆渣的物料比例1:1.4、物料水分含量50%、制曲温度30.2℃,在此条件下所测定中性蛋白酶的活性为2234.7U/g。     

双霉协联糖化纤维素的条件优化

本文以双霉协联糖化技术处理粉渣中纤维素,并利用单因素和正交试验考察菌种混合比例、接种量、协联糖化温度与协联糖化时间对纤维素糖化率的影响,结果表明:双霉协联糖化的最优条件为:少孢根霉与里氏木霉混合比值为1.5,接种量为1.8×108个孢子/mL,协联糖化温度为34℃,协联糖化时间为72h,在此工艺条件下纤维素糖化率高达82.3%。纤维素酶活力达到645.5～664U/mL,与传统单菌种发酵的糖化技术相比,提高了160～280U/mL。     

固态发酵过程电子鼻系统传感器阵列优化研究

采用电子鼻系统对秸秆饲料固态发酵过程阶段进行监测研究具有明显的应用意义。但是电子鼻系统传感器阵列中同一气敏传感器会对多种被测气体响应,导致采集数据含有冗余信息,因此有必要对电子鼻传感器阵列进行优化。本文基于因子分析法对电子鼻系统采集数据结合阶段状态信息进行分析,提出传感器阵列优化方法。并采用神经网络、支持向量机和高斯过程等模式识别方法对电子鼻系统传感器阵列优化组合采集数据进行过程状态识别模型建模。研究表明,传感器阵列优化有利于减少模型输入,降低模型复杂性,提高模型对过程状态的识别率。     

响应面法优化生防蜡样芽孢杆菌BQ-4发酵培养基

以从植物根际分离筛选的生防蜡样芽孢杆菌BQ-4菌株为研究对象,采用单因素试验和Box-Behnken中心组合试验研究了蔗糖、豆饼粉和硫酸铵3个变量对芽孢产量的影响,建立了二次回归方程,通过响应面法分析优化出了最佳的发酵培养基配方,为BQ-4菌株的工厂化生产提供技术支持。结果表明:蔗糖、豆饼粉和硫酸铵的最佳浓度分别为21.67、39.80和19.95 g/L,经试验验证在此条件下BQ-4菌株的芽孢产量达29.36×108 CFU/mL。      

响应面法优化猪粪和玉米秸秆混合厌氧发酵产沼气工艺

利用中心组合设计试验考察粪秸比、发酵温度和发酵底物浓度3个因素对猪粪和玉米秸秆混合厌氧发酵产沼气的影响,运用响应面法对其工艺参数进行优化.研究结果表明,根据试验数据建立的二次多项式数学模型具有高度显著性(P ＜0.0001),相关系数R2=0.9866,说明预测值和试验值之间具有很好的拟合度.通过对二次回归数学模型解逆矩阵得到粪秸混合厌氧发酵产沼气的最优化条件为:粪秸比(玉米秸秆干物质占发酵原料干物质的质量分数)为30％,发酵温度为35℃和发酵底物浓度为12.74％.在此条件下,粪秸混合厌氧发酵的沼气产率的预测值为291.8 mL·g-1TS,试验值为288.5 mL·g1TS,二者相对偏差为1.14％.因此,利用响应面分析法进行粪秸混合厌氧发酵产沼气工艺参数的优化是可行可靠的,可以较好地预测沼气产率.     

菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白工艺优化研究

以水解度为指标,研究了温度、pH值、底物浓度和酶浓度等因素对菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的影响。影响菠萝蛋白酶水解大豆蛋白的影响因素顺次为酶浓度、温度、底物浓度和pH值。最佳参数组合是酶浓度为6%、温度为65℃、底物浓度为5%和pH值为8.0。在此条件下,菠萝蛋白酶水解大豆分离蛋白的水解度在30min内可以达到8.18%。     

响应面法优化葡萄酒澄清工艺的研究

为寻求葡萄酒澄清的最优工艺,用明胶作澄清剂,采用软件Design Expert进行试验设计,并通过响应曲面法(RSM)建立葡萄酒澄清的二次多项数学模型,确定葡萄酒澄清率达96.48%的工艺参数为:明胶用量0.075%、时间6.99h、温度54℃。     

响应面优化葛根浸膏提取黄酮的研究

本文以葛根浸膏为原料,用乙醇提取总黄酮,通过单因素试验对提取时间、提取温度、乙醇浓度和固液比4个因素进行分析,再利用响应面试验来对提取条件进行优化,确定提取葛根黄酮的适宜工艺条件。试验结果表明适宜工艺条件:浸提时间为40min、65%(v/v)的乙醇水溶液作为提取剂、浸提温度为75℃和固液比为1∶9(w∶v)。     

杏鲍菇蛋白的中性蛋白酶酶解工艺优化

采用响应曲面法对杏鲍菇蛋白的中性蛋白酶酶解工艺进行优化。在单因素试验的基础上,选择酶浓度、pH值和酶解温度进行三因素三水平的Box-Behnken试验设计,采用响应曲面法(RSM)分析3个因素对响应值的影响。结果表明:最佳酶解工艺参数为酶浓度1%、pH值7.4和酶解温度54℃,在此条件下水解度为66.44%。     

海藻酸钠固定化碱性蛋白酶的研究

本文研究了以海藻酸钠为载体,采用包埋法固定化碱性蛋白酶的固定化工艺。分别考察了海藻酸钠浓度、CaCl2浓度、固定化时间和固定化酶量对酶的回收率的影响。结果表明:其最佳固定化条件为氯化钙浓度为3.0%、海藻酸钠溶液与酶液体积之比为1∶1、海藻酸钠质量分数为3.0%和固定化时间为2h,在此条件下,酶的回收率为23.6%     

响应面优化茶叶中黄酮类化合物的提取条件研究

为确定茶叶中黄酮类化合物的最佳提取工艺,选取提取时间、水浴温度、乙醇浓度和液固比4个影响提取效果的因素做单因素试验,并利用Design—Expert6．0进行响应面分析试验。试验结果表明,提取茶叶中黄酮类化合物的最佳提取工艺条件为：时间60min、水浴温度80℃、乙醇浓度为60％、液固比（V/V）为10。     

不同通气条件下米根霉发酵产L-乳酸的代谢调控

研究了不同摇瓶条件对米根霉发酵体系中乳酸脱氢酶(LDH)与乙醇脱氢酶(ADH)的酶活变化,以及乳酸和乙醇转化率的影响,结果表明:当装液量从10%增加到30%,乳酸的质量浓度及相应的LDH活力呈下降趋势,而乙醇质量浓度及ADH活力随着装液量的增加而提高.摇床转速为220 r/min时,乳酸质量浓度最大,对应的LDH活力也最大;摇床转速为160 r/min时,乙醇质量浓度与ADH活力较高.单膜封口发酵乳酸质量浓度与LDH活力分别比双膜封口发酵提高64.4%和49.9%,而双膜封口发酵时,乙醇最大质量浓度与最大ADH活力分别比单膜封口发酵提高30.0%和25.5%.