基于模糊综合评判的苹果酒酵母优选技术研究

为解决传统优选酿酒酵母方法——感官品评法的缺陷,以8株不同的酵母为试材,利用顶空法固相微萃取与气相色谱质谱联用(HS-SPME-GC-MS)鉴定了各自发酵所得苹果酒挥发性香气的主要成分;选取了对苹果酒总体香气质量贡献较大的7种高级醇类和6种酯类,并以2-辛醇为内标,测定了它们各自的含量,并构建了高级醇类和酯类的模糊综合评判隶属函数模型;结合感官品评,构建了感官得分的隶属函数模型;然后利用模糊综合评判法优选出了F14为最优苹果酒酿造酵母。结果表明本文提出的模糊综合评判法比传统的感官品评法具有优越性、客观性,能较全面的利用酒样信息。     

酵母菌PA4酿造苹果酒发酵条件的优化

通过三因素二次正交旋转回归实验设计，考察了发酵温度、接种量、发酵液初始pH值对酵母菌PA4酿造苹果酒品质的影响，得出苹果酒质量与影响因素的回归模型。结果表明：发酵温度和接种量对苹果酒质量的影响极显著(p＜0.01)，发酵液初始pH值对苹果酒质量的影响显著(p＜0.05)；菌株PA4酿造苹果酒的最佳工艺参数是发酵温度为24℃，接种量为10%，pH值为3.4。     

柿果醋醋酸发酵工艺参数优化研究

为了探索柿子原浆果醋的发酵规律,给柿果醋的生产提供理论依据.以水柿为原料,采用响应面法对柿果醋醋酸发酵过程的工艺参数(发酵温度、醋酸菌接种量和发酵时间)进行优化.结果表明,醋酸菌接种量、发酵时间对柿果醋醋酸含量有极显著影响(P＜0.01),发酵温度对后者影响不显著.优化出最佳工艺参数为发酵温度33.1℃,醋酸菌接种量0.56‰,发酵时间110 h,在此工艺条件下柿果醋醋酸含量可达4.928 g/(100 mL).多元回归分析结果显示,发酵温度、醋酸菌接种量、发酵时间与醋酸含量之间回归模型高度显著,可用于实际生产预测.     

固定化酵母发酵甜高粱茎秆汁工艺参数对酒精得率的影响

以甜高粱茎秆汁为原料，在摇瓶和反应器上对固定化酵母发酵甜高粱汁制取酒精过程中温度、pH值及固定化酵母粒子填充率三个主要工艺参数对酒精得率的影响进行了试验研究。摇瓶单因素试验结果表明：固定化酵母发酵甜高粱茎秆汁液制取酒精过程中，较优的温度、pH值和粒子填充率分别为34℃、4.5和25%。摇瓶的验证试验结果表明，总发酵时间为6h，发酵结束时酒精得率和总糖利用率分别为95.15%和88.65%；反应器放大验证试验结果显示，总发酵时间10 h，发酵结束时，酒精得率和总糖利用率为96.72%和99.86%。该研究为甜高粱制取酒精技术提供了有益的参考。     

甜高粱茎汁固定化酵母乙醇发酵工艺优化的试验研究

以可溶性糖含量为113 g/L的甜高粱茎汁为试验原料,采用响应面法建立了甜高粱茎汁固定化酵母乙醇生产过程中,乙醇产量随温度、pH值和发酵时间变化的二次多项式数学模型.根据该模型进行了工艺参数的优选,以乙醇产量为指标,试验所得甜高粱茎汁固定化酵母乙醇生产优化工艺条件为:温度31.14℃,pH值4.53,发酵时间13.26 h,该条件下乙醇产量为39.51 g/L.并对模型进行了检验,验证了数学模型的有效性.     

红酵母发酵豆腐渣产类胡萝卜素工艺优化

豆腐渣虽含有多种营养成分,但大约50%的干物质是难以消化的纤维素及半纤维素,直接用作饲料,饲喂效果并不理想。为了提高豆腐渣的饲用价值,进行了红酵母发酵豆腐渣产类胡萝卜素工艺优化研究。首先,在单因素试验基础上进行正交试验的结果显示,优化的豆腐渣酸解产还原糖工艺参数为:盐酸浓度1.0mol/L,料液比(g/mL)1∶10,酸解温度100℃,酸解时间3.0h,该条件下还原糖得率达29.06%±0.07%。然后,选用嗜还原糖红酵母发酵富含还原糖的豆腐渣酸解产物,以产生具有抗氧化、增强机体免疫等多种生物学功能的类胡萝卜素。通过单因素试验、Plackett-Burman试验回归分析、Box-Behnken试验及响应面分析,获得优化的发酵工艺参数:发酵底物pH值6.0,装液量80 mL/(500 mL),接种龄48 h,接种量11%(种子液浓度为8.5×10~9 CFU/mL),转速60 r/min,发酵温度31℃,发酵时间128 h;该条件下类胡萝卜素产量达(2.65±0.02)mg/L,比工艺优化前产量提高了67.7%,研究结果可为利用廉价豆腐渣开发高附加值类胡萝卜素功能饲料提供参考。     

法夫酵母虾青素提取工艺的优化研究

从破壁方法、浸提溶剂及提取条件等方面对法夫酵母虾青素提取工艺进行了优化研究。用单因子试验对破壁方法及浸提溶剂进行选择，结果表明二甲亚砜(DMSO)法是法夫酵母破壁提取虾青素的最佳方法，丙酮是理想的提取溶剂。用析因试验对破壁提取的条件进行了分析研究，结果表明破壁的温度、破壁的时间、浸提溶剂的添加量及浸提温度等都会对法夫酵母破壁提取虾青素产生显著影响，但以破壁的温度及丙酮的添加量影响最大。通过最速上升和中心组合设计试验，优化得到适宜的提取条件为：二甲亚砜加量25 mL/g(以干菌体计，下同)、破壁温度75.6℃、破壁时间20 min、丙酮添加量77.4 mL/g、浸提温度为40℃，优化后提取液中虾青素的浓度为3.145 μg/mL，比未优化时增加了27.02%。     

奶牛粪便与秸秆混合发酵过程通风工艺优化

通风是影响好氧发酵的重要技术参数,但目前对于奶牛粪便好氧发酵通风缺乏系统研究,导致发酵后物料质量参差不齐,为优化奶牛粪便好氧发酵过程中的通风参数,该研究采用响应曲面法,以通风速率、通停比、通风时间为3因素,通过中心组合试验设计方法(Box-Behnken Design)设计17组试验,以含水率和病原菌去除效率为响应值,...     

甜高粱茎秆汁液固定化酵母酒精发酵的研究

本文应用一元线性回归分析法得出了甜高粱茎秆汁液锤度和可溶性总糖含量之间的关系。以甜高粱茎秆汁液为原料,在摇床及流化床反应器上进行了固定化酵母酒精发酵的试验研究。结果表明,以沈农甜杂2号甜高粱为原料,在摇床上作营养盐配比的正交试验,试验得出对提高酒精得率影响因素的主次顺序为：(NH₄)₂SO₄,K₂HPO₄,MgSO₄。最优组合为：0.125% K₂HPO₄,0.200%(NH₄)₂SO₄,0.050% MgSO₄。加营养盐的酒精得率比不加任何营养盐的酒精得率可提高4.0%～8.0%。K₂HPO₄,(NH₄)₂SO₄的配比对试验结果影响极显著,MgSO₄的配比对试验结果影响显著。在流化床反应器上试验,4种较优营养盐组合酒精得率近乎相等,比不加营养盐空白试验酒精得率高。从降低成本角度来讲,选择0.125% K₂HPO₄,0.200%(NH₄)₂SO₄,0.010% MgSO₄作为投产试验。本文为燃料乙醇的发展提供了科学的依据。     

乳酸菌发酵技术脱除大米粉中镉的工艺优化

为了解决镉超标精米的利用问题,该试验以镉质量分数为0.6479 mg/kg的精米为原料,尝试用乳酸菌发酵技术脱除大米粉中的重金属镉,并对发酵工艺进行了优化研究。通过对比试验确定发酵菌种为植物乳杆菌和戊糖片球菌(2∶1,体积比)的混合菌,并通过单因素试验分析了大米粉粒度、发酵温度、发酵时间和接种量对镉的脱除率的影响。在固定大米粉粒度为40目的条件下,利用响应面法优化并确定的工艺参数为:发酵温度40.8℃、发酵时间23.4 h、接种量3%。在此条件下,大米粉中镉的脱除率达85.73%,在发酵后的大米粉中,镉的残留量为0.0925 mg/kg,低于国家限量标准(0.2 mg/kg)。该研究结果能有效地缓解镉超标精米的利用问题以及为工业生产提供参考数据。     

以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件优化

采用响应面方法对以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件进行了优化。通过单因素试验、正交试验及中心组合试验优化得到以马铃薯为辅料酿造黄酒的最佳发酵条件为：酵母添加量0.114%(原料量的0.114%)、主发酵温度28℃、麦曲添加量14.0%(原料量的14.0%)、料水比1∶0.7、每100 g原料添加425μL糖化酶、发酵初始pH值4.0。在优化得到的发酵条件下酿造得到的以马铃薯为辅料的成品黄酒，其酒精度、酸度、色、香、味等各项理化指标和感官指标均符合国家黄酒标准GB/T 13662-2000，成品酒的感官品质得到了改善，且所含游离氨基酸含量为7063.4 mg/L，是普通黄酒游离氨基酸含量的1.2～2.5倍。     

超高压灭活枯草芽孢杆菌(AS 1.140)的参数优化

该文采用响应曲面方法中的Box-Behnken模式,对超高压灭活枯草芽孢杆菌进行了试验优化设计,并进行了实验分析验证。试验结果表明：压力、温度、保压时间是超高压灭活枯草芽孢杆菌的显著影响因子,分析表明其显著度顺序为压力＞温度＞保压时间;在本试验条件范围内建立并验证的超高压杀灭枯草芽孢杆菌的回归模型准确有效;优化得出10组杀灭10⁶ cfu/mL枯草芽孢杆菌工艺参数的取值范围为压力343.79～475.75 MPa,温度27.47～57.44℃,保压时间14.14～19.72 min。     

苹果中有机氯农药残留的超声波去除条件优化

中国是世界苹果第一生产大国,但中国苹果出口仅占世界贸易量的不足10%,其主要制约因素是安全性,其中农药残留是主要原因之一。论文采用响应曲面法对超声波去除苹果中有机氯农药残留的工艺条件（功率、时间、温度）及其交互作用进行了优化,并就超声波处理对苹果主要品质指标的影响进行了分析。结果表明：超声波去除苹果中有机氯农药残留的适宜工艺参数为：超声波功率为609.16 W,时间为70.46 min,温度为15.45℃,去除率可达到64.32%;超声波处理对苹果的硬度没有显著性影响;对苹果的总糖、总酸具有一定的显著性影响,但没有超出国家标准及主要出口国苹果标准的要求。超声波处理简单快速,能有效去除苹果中有机氯农药的残留,极大提高苹果的安全性,很容易和现有鲜果清洗、分级、打蜡生产线耦合链接,其产业化应用前景极为广阔。     

采用响应曲面法对采后红富士苹果热处理条件的优化

采用响应曲面法研究了在不同时间-温度的热空气处理对果实品质的影响。对红富士苹果进行不同时间-温度的热空气处理,处理后的果实置于(0±0.5)℃条件冷藏4个月,然后置于20℃条件下7 d(模拟货架期),对货架结束时果实底色a^*值、硬度和固酸比进行测定。采用响应曲面法建立了苹果底色a^*值、硬度和固酸比的二次多项数学模型,并验证了模型的有效性,考察了处理温度和处理时间对果实品质各指标的影响,得出优化热处理温度为36.3℃,处理时间82.5 h。     

蓝藻厌氧发酵产沼气机械搅拌工艺优化及中试验证

在蓝藻厌氧发酵过程中,由于蓝藻密度较小,容易在反应器中上浮而结壳,从而降低反应器产气效率。该文以蓝藻为原料,研究机械搅拌对其厌氧发酵产沼气的影响。分别选取不同的搅拌周期、搅拌持续时间及搅拌强度3个因素,在试验的基础上采用响应曲面法确定蓝藻厌氧发酵产气的最佳搅拌因素,为蓝藻厌氧发酵产沼气技术应用提供技术参数。以模拟得到的二次多项式回归方程,从而预测得到蓝藻最佳搅拌条件为:搅拌周期6 h、搅拌持续时间20 min/次、搅拌强度56 r/min。中试中,在最佳搅拌条件下,蓝藻的比产气速率、比产甲烷速率最大,分别为0.39、0.236 L/(L·g)。研究发现:搅拌强度对蓝藻厌氧发酵产沼气影响最大,搅拌周期其次,搅拌持续时间最小;搅拌强度过大、搅拌频繁将会破坏适于特定厌氧微生物生长的微环境,使系统中不同种属厌氧微生物的协同作用受到局部破坏,反应器中污泥的蛋白酶、脱氢酶及辅酶活性下降,产气率降低;搅拌强度小、搅拌周期长,蓝藻容易上浮,与污泥中微生物接触有效接触减少,蓝藻转换效率低,微生物活性降低。适当的搅拌混合可以破坏蓝藻上浮结壳,同时提高蓝藻与微生物之间接触效果及产气效率。     

大孔树脂精制苦荞总黄酮工艺条件的优化研究

为了研究DM-2型大孔树脂精制苦荞总黄酮的优化工艺条件，以树脂对苦荞总黄酮的吸附率、解吸率为评价指标，采用响应曲面法(response surface methodology，RSM)建立树脂法精制苦荞总黄酮的二次多项回归模型方程，对精制苦荞总黄酮吸附解吸工艺条件进行优化。结果表明吸附最佳工艺条件为吸附速率2 mL/min，pH值2，上样液浓度2 mg/mL。解吸最佳工艺条件：乙醇浓度71.05%，pH值8.76，解吸速率1 mL/min。该方法简单可行，精制效果好，适合于工业化生产。