响应面法优化产琥珀酸发酵培养基

[目的]提高琥珀酸产量。[方法]在单因素试验确定显著因素的基础上,采用响应面法优化琥珀酸放线杆菌JNUBE0709的发酵培养基,利用Design-Expert软件对优化的结果进行二次回归分析。[结果]单因素试验确定碳源麦芽糖的浓度为50 g/L,氮源酵母膏的浓度为25 g/L,酸碱中和剂MgCO3的浓度为40 g/L。响应面法优化得麦芽糖、酵母膏、MgCO33个显著因素的最佳浓度分别为51.1、24.5、40.4g/L,此条件下琥珀酸的产量达33.45 g/L,比优化前提高了14.28 g/L,与模型预测值33.68 g/L基本吻合。麦芽糖与酵母膏的交互作用不显著(P>0.05),MgCO3与麦芽糖、酵母膏的交互作用均显著(P<0.05)。[结论]响应面法优化琥珀酸放线杆菌发酵培养基后的琥珀酸产量比优化前提高了74.49%。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌发酵产低温淀粉酶的工艺条件

枯草芽孢杆菌可以产低温淀粉酶,为了提高低温淀粉酶的酶活力,采用响应面法优化枯草芽孢杆菌发酵产低温淀粉酶的工艺条件.在单因素试验的基础上,确定对酶活力影响较大的三个因素,即:最适温度、最适pH值、金属离子.以酶活力为响应值,进行响应面法优化,并验证优化方案.试验结果表明,低温淀粉酶酶活的优化参数为:最适反应温度为30℃,最适pH值为6.0,对酶活力激活作用最强的金属离子为Ca2+,浓度为0.01 mol/L,在此条件下,低温淀粉酶活力为32.67 U/mL,与模型拟合度高.     

响应面法优化巨大芽孢杆菌产纤维素酶发酵条件

【目的】为了解决纤维素酶发酵工业产量低、生产成本高等问题,加快纤维素酶工业化应用的步伐。【方法】采用5L发酵罐,利用响应面分析法(RSM)对基因工程菌WH320-pHIS1525-G7从接种量、木糖流速及流加时间进行产酶优化。【结果】确定其发酵工艺为:17.62%的接种量,温度37℃,pH 7.0,罐压0.03⁰.05 Mpa,转速300r/min,0.41g/(L·h)的速度流加木糖11.33h,发酵过程中控制溶氧浓度≥30%。【结论】在该发酵条件下测得纤维素酶活力为2.152U/mL,比优化前摇瓶发酵酶活力提高了2倍,可为工业化生产纤维素酶提供依据。     

响应面法优化植物乳杆菌产亚油酸异构酶的发酵工艺

采用响应面法对植物乳杆菌的发酵产酶条件进行了优化.选取发酵时间、发酵温度、接种量和底物添加量作为考察因素,在单因素试验基础上选取试验因素与水平,根据中心组合(Box-Benhnken)试验设计原理,采用4因素3水平的响应面分析法并依据回归分析确定了各工艺条件的影响因子,同时以亚油酸转化率为响应值作响应面和等高线,分析了各个因素的显著性和交互作用.植物乳杆菌产亚油酸异构酶的最佳发酵条件为:发酵时间为30.21 h、发酵温度为36.23 ℃、接种量为1.99%、底物添加量为9.62%.在最佳发酵条件下,实际亚油酸转化率为20.46%.     

响应面法优化仙人掌酵素的发酵工艺

[目的]利用酵母菌和乳杆菌发酵仙人掌制备仙人掌酵素。[方法]首先以糖的添加量、菌种比例、接种量、发酵温度、发酵时间为因素进行单因素试验,确定超氧化物歧化酶(SOD)活性较大时各因素相应的范围;然后分析试验条件,应用Box-Behnken中心组合设计,以糖的添加量、接种量和发酵温度为因素,以SOD活力的变化为响应值进行试验,运用SAS统计软件对试验数据进行分析,建立二次响应面回归模型,得出重要因素的最佳水平,从而确定最佳的发酵条件。[结果]经响应面法优化获得仙人掌酵素发酵工艺的参数如下:糖的添加量55.0%、接种量4.0%、发酵温度34.0℃,在优化条件下,SOD活力达到323.21 U/g。[结论]该研究可为仙人掌酵素的生产提供科学依据。     

基于响应面法的瑞士乳杆菌NXU＿19022发酵枸杞汁工艺优化

以宁夏枸杞干果为原料,利用从泡菜源中分离得到的瑞士乳杆菌发酵枸杞汁,进行发酵枸杞汁的制备,探究瑞士乳杆菌NXU＿19022对枸杞汁的影响。在单因素试验的基础上,采用响应面法,以发酵枸杞汁中不同加糖量、接菌量及发酵时间下的乳酸产量为指标进行发酵工艺优化,并对发酵前后枸杞汁多糖含量及多酚含量进行测定。结果表明,发酵工艺参数加糖量为4%、接菌量为4.5%和发酵时间为12 h时得到最优的发酵枸杞汁,发酵后的枸杞汁多糖含量上升29%,多酚含量降为原来的90.96%。通过单因素试验和响应面法优化枸杞汁发酵工艺,为进行发酵枸杞汁工业化研究提供理论支持。     

响应面法优化芽孢杆菌NBIN-863的发酵工艺

采用响应面分析法对苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)NBIN-863的发酵培养基进行优化,应用Plackett-Burman设计法对影响NBIN-863发酵的关键因子进行筛选,通过最陡爬坡路径法确定主要影响因素的响应中心点,并进一步采用中心组合设计和响应面分析法确定最优培养基。将发酵液稀释后进行线虫毒性研究,结果表明,影响该菌株芽孢产量的关键因素为淀粉和豆粕的浓度。通过响应面分析法的拟合和推算,得到淀粉和豆粕浓度分别为35.2 g/L和34.7 g/L,测得NBIN-863发酵液的晶体含量为5.4 mg/mL,稀释后对线虫的致死率为81.0%,与预测值(81.2%)十分接近,比优化前NBIN-863的实际致死率(45.0%)提高了80%。     

利用响应面法优化贝莱斯芽孢杆菌ZJ20发酵参数

【目的】优化贝莱斯芽孢杆菌的培养条件,以提高其菌落数和抗菌活性,为该菌株工业化生产提供理论依据。【方法】以贝莱斯芽孢杆菌ZJ20为供试菌株,采用单因素试验,研究培养基、pH、温度、转速对ZJ20菌落数和抗菌活性的影响;在此基础上,以菌落数为考察指标,采用响应面法对pH、温度、转速3个因素进行进一步的优化,得到了贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的最佳培养条件;最后在温室采用盆栽试验,研究最佳培养条件得到的贝莱斯芽孢杆菌ZJ20对杂交竹梢枯病的防治效果。【结果】单因素试验结果显示,供试培养基中,NB培养基(牛肉膏3g,蛋白胨10g,氯化钠5g,琼脂20g,蒸馏水1L,pH 7.0～7.2)上贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均最高,分别为4.11×108 CFU/mL和6.10mm,且显著高于其余培养基,说明NB培养基更有利于贝莱斯芽孢杆菌的生长。当pH为4～10时,随着pH的增加,贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均先增后降,其中当pH为7～8时ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均显著高于其他处理;在此基础上的复筛结果显示,7.0～7.4为贝莱斯芽孢杆菌的最优pH。当转速为140～200r/min时,随着转速的增加,贝莱斯芽孢杆菌ZJ20的菌落数和抑菌圈直径均先增后降,其中当转速为160～180r/min时,菌落数和抑菌圈直径均较高。温度为22～30℃时,随着温度的升高,菌落数和抑菌圈直径均先增加后下降,其中当温度为22～28℃时菌落数和抑菌圈直径均较高。响应面试验结果显示,3个因素中,转速对菌落生长和繁殖的影响最大,其次是温度,影响最小的是pH,贝莱斯芽孢杆菌ZJ20最优培养条件为:pH 7.27,转速160r/min,温度28℃,在此条件下测定的菌落数为769×107 CFU/mL。盆栽试验结果显示,优化培养条件下得到的ZJ20悬液防治效果明显提高,均超过50%。【结论】得到了贝莱斯芽孢杆菌的最佳培养条件,这不仅使其菌落数增加,而且极大地增强了该菌的抗病活性。     

响应面法优化水芹菜自然发酵酸菜工艺研究

以贵州产水芹菜为原料,在自然发酵条件下,通过单因素试验探讨温度、盐浓度和香料包含量对发酵过程中总酸含量及亚硝酸盐峰值点的影响,然后采用响应面分析法对水芹菜自然发酵酸菜工艺进行优化.结果表明,水芹菜自然发酵酸菜的最优工艺条件为:温度36.11℃、盐浓度3.96％、香料含量4％,在此条件下总酸含量为0.715g/100g,亚硝酸盐峰值点为4.09 mg/kg.     

响应面法优化腌制芥菜发酵工艺的研究

以叶用芥菜为原料,采用接种乳酸菌的方式腌制芥菜,优化食盐添加量、接种量、起始pH值和发酵时间,运用响应面分析方法,筛选出腌制芥菜发酵工艺最佳参数。结果表明,腌制芥菜的最佳发酵工艺条件为食盐添加量4.37%、接种量3.72%、起始pH值5.21、发酵时间7.46d,在此条件下腌制芥菜的亚硝酸盐含量仅为1.95mg/kg,总酸含量为0.51g/100g,感官评分为93.50分。     

响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺

[目的]应用响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺。[方法]首先以初糖浓度为因子进行单因素试验,大致确定乙醇产量较高时初糖浓度的范围;然后分析试验条件,应用Box-Behnken的中心组合设计,以初糖浓度、发酵温度和发酵时间为因素,以酿酒酵母发酵过程中乙醇产量的变化为响应值,进行试验,运用SAS统计软件对试验数据进行分析,建立二次响应面回归模型,得出重要因素的最佳水平,从而确定最佳的发酵条件。[结果]经响应曲面法优化获得的酿酒酵母发酵生产乙醇的工艺参数为：初糖浓度24.72%,发酵温度36.05℃,发酵时间50.65h,在此优化条件下,获得的乙醇产量达137.59g/L。[结论]该研究可为提高生物发酵产乙醇的量提供科学依据。     

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。     

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。     

响应面法优化菠萝皮渣酵素的发酵工艺

[目的]利用乳酸菌发酵菠萝皮渣制备菠萝皮渣酵素。[方法]以蛋白酶活性为指标,运用Box-Behnken Design 8.0.5v响应面法优化制作菠萝皮渣酵素的工艺参数。[结果]菠萝皮渣酵素制备的最佳工艺条件为发酵温度23℃,酵母菌接种量0.3%,发酵时间16.5 h。按上述工艺制得的菠萝皮渣酵素颜色均匀,酸甜适口并伴有发酵香味,有光泽。[结论]研究可为菠萝副产物的综合开发利用提供理论依据。     

山楂果醋醋酸发酵工艺研究

为了考察山楂果醋醋酸发酵工艺参数,以山楂为原料,采用响应面优化山楂果醋醋酸发酵工艺.结果表明,山楂果醋发酵过程中,醋酸发酵的最优工艺参数为:接种量为7％,初始酒精度为10％,发酵温度为30℃,最优条件下产酸量为51.76 g/L,与预测值(51.77∥L)的相对误差小.响应面试验中,接种量与初始酒精度的交互作用对醋酸的影响极显著(P＜0.01),接种量与发酵温度的交互作用对醋酸的影响不显著(P＞0.05),初始酒精度与发酵温度的交互作用对醋酸的影响不显著(P＞0.05).因此,响应面优化山楂果醋发酵工艺合理可行.     

响应面设计优化发酵兔肉香肠的发酵工艺

[目的]以木糖葡萄球菌C18(Staphylococcus xylosus)、植物乳杆菌L26(Lactobacillus plantarum)、德巴利汉逊氏酵母Y163(Debaryomyces Hansenula)为发酵剂制作兔肉发酵香肠。[方法]采用预试验、单因素试验,运用响应面设计和Plackett-Burman设计,寻找优化区域,测定产品的pH、aw等指标,并结合感官分析,评价发酵剂及发酵工艺的优良性。[结果]确定优化的工艺条件为接种量1×107cfu/g,发酵温度32℃,发酵时间21 h,重复试验3次,pH均值为4.78,aw值为0.901,感官分值89.5。[结论]试验表明,响应面设计优化的模型可靠。     

红霉素发酵培养基的优化研究

[目的]对红色糖多孢菌产红霉素的发酵培养基进行优化。[方法]采用Design-Expert 7.0软件对发酵培养基的黄豆饼粉、淀粉、糊精和葡萄糖4个组分进行优化,再对硫酸铵、碳酸钙、玉米浆和磷酸二氢钾4个组分进行正交试验优化。[结果]最佳培养基配方为黄豆饼粉2.89%、淀粉3.025%、糊精2.04%、葡萄糖1.97%、碳酸钙0.7%、硫酸铵0.1%、玉米浆1.2%、磷酸二氢钾0.04%,优化后发酵产物中红霉素生物效价比优化前提高22.55%。[结论]得到了红霉素培养基的优化配方,使红霉素的发酵水平得到较大提高。     

响应曲面法优化大肠杆菌XD-12发酵培养基的研究

[目的]采用响应面法优化大肠杆菌XD-12发酵培养基,以提高转氨酶的转化得率。[方法]在单因素试验基础上,采用响应曲面法对菌种的发酵培养基进行了优化研究。[结果]最佳的培养基组成为：葡萄糖10.0 g/L,玉米浆28.3 ml/L,蛋白胨9.3g/L,MgSO_4 0.5g/L,NaCl 0.5g/L,pH值7.2,在此条件下,酶转化得率的预测最优值为93.8%,实际平均值为93.0%。[结论]模型能够较好地预测实际发酵情况,用于大肠杆菌发酵产酶培养基的优化是可行的。     

褐多孔菌发酵培养基优化

以PDA培养基为基础,采用单因子试验方法,对最佳碳源、氮源、培养时间和培养基装液量进行筛选,并采用Box-Benhnken中心组合设计和响应面法对其最佳配比进行优化。结果表明,采用改良的PDA液体培养基(葡萄糖马铃薯液体培养基+酵母粉5.37 g/L+葡萄糖26.31 g/L),褐多孔菌在培养液装液量为每250 mL中装入60.74 mL,经28℃,150 r/min旋转振荡培养68.32 h,次生产物对小麦赤霉的抑制作用最强。培养基优化后褐多孔菌的抗菌活性显著提高,表明响应面法在培养基优化中十分有效,相对简单,且节省时间和材料。