响应面法优化蛹虫草深层培养产菌丝及虫草素的发酵工艺

通过单因素试验和响应面设计对蛹虫草液体深层发酵工艺进行优化.结果显示,最适的碳氮源是葡萄糖和蛋白胨;培养的适宜条件:装液量100 mL,初始pH值5.0,发酵周期为8d;对于虫草素产量影响最显著的无机盐是FeSO4.Plackett-Burman设计从8个因子中筛选出4个显著因子,经最陡爬坡和响应面设计,结果表明,葡萄糖31.58 g/L,蛋白胨34.48 g/L,腺嘌呤0.88 g/L,甘氨酸15.48 g/L为发酵培养基的最佳组合;优化条件下,虫草素的产量为917.53 mg/L,生物量为30.06 g/L,较优化前分别提高了108.30％和29.06％.     

响应面法优化蛹虫草液体培养条件

研究了碳氮源种类及其浓度对蛹虫草液体培养的影响,得出葡萄糖和蛋白胨为蛹虫草培养的最佳碳氮源。利用响应面分析法,对葡萄糖浓度、蛋白胨浓度、培养时间3个因素进行优化,得到蛹虫草液体培养的最佳的培养条件为：葡萄糖浓度33.30g/L、蛋白胨浓度12.50g/L、发酵时间为8d,在此条件下菌丝体生物量达到18.05g/L,多糖产量为1.13g/L。     

基于营养培养基发酵的虫草素功能饮料配方优化

使用自行设计的次生代谢产物诱导营养培养基发酵蛹虫草菌丝,并将发酵后的培养液制成一种新型保健饮料。通过响应面试验,研究了培养基中的碳源、氮源、生长因子对虫草素产量的影响,并基于此发酵液,调配并研究了甜味剂、酸味剂、发酵液添加量对饮料感官品质的影响。结果表明,虫草素诱导营养培养基的最优配方为:葡萄糖添加量25 g/L,精氨酸添加量0.4 g/L,复合B族维生素20 mg/L(每mL含维生素B13 mg、维生素B21.5 mg、维生素B60.2 mg、烟酰胺10 mg、泛酸钙1 mg),蒸馏水1000 mL,pH 6.4。在此培养基上蛹虫草菌丝生物量为9.14 g/L,虫草素含量为68.54 mg/L。发酵液保健饮料的最佳配方为:D-木糖添加量5%,柠檬酸添加量0.1%,菌丝发酵液添加量30%。制得的饮料成品符合国家相关标准,颜色淡棕黄色,口味清淡,酸甜适宜,虫草素含量达到40.012~41.364 mg/L。     

响应面法优化短杆菌素的发酵

为了提高短芽孢杆菌Bacillus Brevis(ATCC 8185)发酵液中的短杆菌素产量,采用一系列试验设计法对其发酵培养基及培养条件进行了优化。先用Plackett-Burman设计从8个因子中筛选出对短杆菌素产量有显著影响的因素,再用最陡爬坡试验确定3因素的取值范围,最后使用中央组合设计及响应面方法进一步优化。通过优化过程筛选出的影响因素取值为:酪蛋白胨10.28 g/L,NaCl 4.62 g/L和酵母浸粉11.03 g/L。在此优化培养条件下,发酵液中短杆菌素的质量浓度从优化前的265.32μg/mL提高到594.50μg/mL。     

响应面法优化金针菇液体发酵培养基

采用四因素三水平的Box-Behnken中心组合设计进行响应面法分析,考查葡萄糖、蛋白胨、KH_2PO_4和果蔬汁添加量对金针菇液体发酵菌丝生物量的影响。结果表明,在金针菇深层液体发酵试验中,最优培养基质量分数为葡萄糖2.15%,蛋白胨0.38%,KH_2PO_40.27%,果蔬汁12.90%;在优化培养基组成的条件下,预测金针菇深层发酵菌丝体产量最大值达21.51 mg/m L,与实际测量值21.46 mg/m L在误差范围内。     

响应面优化绿色木霉产胶霉菌素培养基

采用响应面法旨在优化绿色木霉产胶霉菌素培养基。试验选用Min Run Res IV设计对基础培养基的6个影响因子的效应进行评价,筛选显著影响因子,利用最陡爬坡试验确定其取值中心、中心组合试验确定其最佳取值,从而获得优化培养基。Min Run Res IV试验筛选出4个显著性影响因子：葡萄糖、豆粕、 磷酸二氢钾和硫酸锌,经过最陡爬坡和中心组合试验,响应面分析得到最佳培养基组合为：葡萄糖26.54 g/L、酵母粉10 g/L、豆粕15.72 g/L、磷酸二氢钾0.452 g/L和硫酸锌0.0582 g/L、硫酸亚铁0.1 g/L,在最佳培养基下胶霉菌素效价较优化前提高了59.71%。     

谷物发酵制备富硒蛹虫草营养米糊的工艺配方研究

利用大米、小米、紫米和荞麦为基质进行蛹虫草固体发酵,采用氢化物-发生原子荧光法测定总硒含量,高效液相色谱分析基质中虫草素和腺苷含量,考马斯亮蓝和硫酸-苯酚法测定粗蛋白和粗多糖含量。在单因素试验的基础上,采用响应面法对营养米糊的工艺配方进行优化,以有机硒、虫草素、腺苷、多糖、蛋白质、感官评分为指标,对营养米糊的冲泡料液比和水温进行比较与分析。结果表明,蛹虫草菌丝能够在15 d完全侵染大米、小米、紫米和荞麦基质,总硒含量分别为（1.8±0.3）mg/kg、（1.7±0.4）mg/kg、（1.9±0.4）mg/kg和（1.7±0.5）mg/kg,其中硒形态主要为硒代蛋氨酸。谷物发酵基质中富含虫草素、腺苷、多糖和蛋白质。通过单因素试验确定发酵基质适宜干燥温度为50℃,干燥后富硒蛹虫草谷物基质的粒形完整、菌丝暴露表面呈金黄色。由单因素与响应面试验优化富硒蛹虫草营养米糊（以大米基质为例）的制备工艺配方为：富硒蛹虫草谷物基质添加量50.0%,奶粉添加量4.5%,冲泡水温80℃。该条件下制备的营养米糊富含蛹虫草特有清香,色泽诱人,口感香醇,丰富了米糊的加工种类。     

响应面法优化解脂耶罗维亚酵母ypy01淀粉酶发酵条件研究

利用Plackett–Burman（PB）设计和响应面法对解脂耶罗维亚酵母ypy01淀粉酶生产条件进行了优化。PB设计筛选到3个显著因子,分别为可溶性淀粉浓度、蛋白胨浓度和初始pH。采用响应面法对3个显著因子进一步优化,获得了最佳培养基组成：0.84%可溶性淀粉,2.25%蛋白胨,1%酵母粉,3%NaCl,0.05% MgSO4,0.05% CaCl2,初始pH为6.8,在最优条件下,淀粉酶产量达到2012.50 U/mL。     

发酵法产氢培养基的响应面分析优化

借助于MINITAB软件,采用Plackett-Burman试验设计法及响应面法分析,对影响高效产氢菌Clostridium sp.Fanp2发酵产氢的培养基成分进行优化研究.首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产氢的三个主要因素,即葡萄糖浓度、磷酸缓冲液浓度、和维生素液添加量.在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法进行回归分析.结果表明,葡萄糖浓度、磷酸缓冲液浓度、和维生素液添加量与氢气产量存在显著的相关性,通过求解回归方程得到优化发酵条件:当葡萄糖浓度23.75 g/L,磷酸缓冲液浓度0.159 M和维生素液添加量13.3 ml/L时,氢气产量达到理论最大值4187.7 ml/L.经五批培养验证,预测值与验证试验平均值接近,在优化条件下微生物制氢产量提高85.3%.     

蛹虫草子实体多糖提取工艺及其体外抗氧化性研究

为得到最优的热水浸提蛹虫草子实体多糖的条件以及为后期的纯化、免疫活性研究提供参考依据,以蛹虫草子实体为研究对象,采用新脱蛋白方法,在单因素试验的基础上,利用响应面法对蛹虫草子实体多糖提取工艺参数进行优化研究,并对该多糖进行抗氧化活性研究。响应面优化的最佳提取工艺为浸提温度80℃,浸提时间3.1 h,液料比41:1(mL:g),浸提次数2次。此条件下多糖实际得率为6.3328%,与预测值6.5877%的相对误差小于5%,表明该提取工艺优化参数较为可靠。采用该方法获得的多糖在8 mg/mL时,羟自由基清除能力高达53.8%,铁离子还原力高达1.133,总抗氧化性达0.807;在6 mg/mL时,DPPH自由基清除能力最强,IC₅₀为1.449 mg/mL。试验获得了多糖高提取率、高抗氧化性的提取方法,为后期蛹虫草子实体多糖的分离、纯化、生物活性研究提供参考。     

不同浓度碳源和氮源对灰树花胞外多糖液体发酵产量的影响

以灰树花(Grifola frondosa)BUAGF-02 菌株为材料,研究葡萄糖和蛋白胨浓度对液体发酵产多糖的影响。研究以可溶性淀粉、葡萄糖、酵母提取物、蛋白胨等基础发酵培养基,碳源试验葡萄糖浓度分别为5、10、15、20、25 g/L,氮源试验蛋白胨浓度为1、1.5、2、2.5、3 g/L,25℃、170 r/min 振荡培养10 天,离心收集发酵液和菌丝体,采用醇沉法收集多糖,菌丝体和多糖烘干后称重。葡萄糖浓度在20 g/L 时,胞外多糖产量最高,达到0.3 g/100 mL;其浓度25 g/L时菌丝体干重最高,为1.82 g/100 mL。蛋白胨浓度3 g/L时,胞外多糖产量最高,为0.2 g/100 mL;其浓度2.5 g/L 菌丝体干重最高,为1.26 g/100 mL。研究为进一步开展灰树花胞外多糖液体发酵与利用提供了参考。     

1株酵母菌产GABA发酵条件的优化

以专利菌株近平滑假丝酵母(Candida parapsilosis) GPT-5-11为供试菌株（专利号：201010182948.5）,通过液态发酵试验优化其培养条件,研究γ-氨基丁酸合成的最佳工艺条件。结果表明,最佳培养基成分( g /L) 为：葡萄糖24.5,酵母膏6.2,大豆蛋白胨6.2,吐温80 2ml,乙醇4ml,MgSO4?7H2O 0.2,MnSO4?4H2O 0.045,L-MSG12.5,含0.5%谷氨酸。培养基中添加L-MSG浓度为12g/L,pH值为6.5,37℃发酵48 h。在最优条件下,γ-氨基丁酸产量最高可达2.58g/L。     

舞茸菌丝体与胞外多糖液体培养基的优化

以舞茸(Grifola frondosa)LT菌株为材料,研究培养基营养成分对其菌丝体和胞外多糖的影响。通过单因素实验确定葡萄糖、蛋白胨、磷酸二氢钾及维生素B1为最适宜的碳源、氮源、无机盐和生长因子。多因素正交实验进一步优化上述组分的浓度,确定舞茸菌丝体最适宜的发酵培养基配方为:10%豆芽汁200 mL,葡萄糖20 g/L、蛋白胨5 g/L、磷酸二氢钾4 g/L、维生素B130 mg/L,pH 7.0;胞外多糖最适宜的发酵培养基配方为:10%豆芽汁200 mL,葡萄糖20 g/L、蛋白胨3 g/L、磷酸二氢钾4 g/L、维生素B130 mg/L,pH 7.0。研究为进一步开展舞茸菌丝体和胞外多糖液体发酵与利用提供了理论参考。     

马铃薯淀粉发酵生产L-乳酸的培养基优化

通过单因素正交试验方法,对马铃薯淀粉发酵生产L-乳酸的培养基主要因子进行了优化。试验结果表明,干酪乳杆菌发酵马铃薯淀粉生产L-乳酸的种龄为12h,培养基碳源质量浓度为120g/L,MgSO4·7H2O含量为0.30%,MnSO4含量为0.05%;通过正交试验,确定了发酵培养基中氮源的最适质量浓度分别为酵母粉5g/L,蛋白胨5g/L,牛肉膏5g/L;在此条件下L-乳酸质量浓度为108.3g/L,得率为90.3%,L-乳酸产量达到了国内先进水平。     

一株产低温果胶酶菌株的发酵培养基优化研究

研究了发酵培养基组成对菌株产酶的影响。通过正交试验优化得出菌株产酶的最佳发酵培养基组成为:橘皮粉2.0g,葡萄糖1.5g,蛋白胨0.5g,酵母膏0.5g,CaCl20.1g,SDS0.4g,K2HPO40.2g,KH2PO40.05g,蒸馏水100mL,pH值为5.6。     

微生物转化生产木糖醇工艺研究

从土壤中筛选获得了1株木糖醇高产菌株,该菌株发酵玉米芯水解液后获得的发酵液,通过离心去除菌体,用紫外分光光度法测得木糖醇产量。采用摇瓶发酵对发酵工艺条件进行优化,通过测定发酵液中木糖的残留量、木糖醇的产量、木糖醇的转化率来确定最佳的发酵工艺。结果表明,木糖醇的产量由最初3.12g/L增加到8.79g/L,转化率由15.6%增加到43.95%;优化后,最佳培养基条件为:选用木糖质量浓度为20g/L的玉米芯水解液为碳源,质量浓度为2.5g/L的蛋白胨和2.5g/L的酵母浸膏作为氮源,质量浓度为3.0g/L的KH2PO4,4.0g/L的NaCl,0.5g/L的MgSO4·7H2O,最佳发酵条件为:摇瓶发酵装液量80mL/250mL,转速160r/min,pH值为5.0,发酵温度30℃,发酵时间44h,在此条件下,木糖醇最大产量是13.84g/L,木糖转化率达69.0%。该菌株经初步研究,显示了良好的研究潜力和应用前景。     

枯草芽孢杆菌XK-1产芽孢条件的优化

为在最大程度上提高有机磷降解菌-枯草芽孢杆菌XK-1的芽孢产量,对其产芽孢的条件进行系统研究。以菌体芽孢化的方式增强该菌适应性,采用单因素和正交试验的方法,考察不同的氮源、碳源、无机盐、pH、温度、培养时间、接种量对枯草芽孢杆菌形成芽孢的影响。结果表明：XK-1产芽孢的最佳培养基组成为：3%麸皮,3%大豆蛋白胨,0.1% CaCl2,0.05% NaCl,在此基础上的最佳培养条件为pH 7.5,温度为40℃,发酵时间为48 h,接种量为2%。经优化后,该菌株的产芽孢率达96%,为下一步该菌株在复合生物肥中的应用打下基础。     

纳塔尔链霉菌产纳他霉素发酵条件优化

纳他霉素(Natamycin)广泛应用在医药、食品和保健等领域,具有良好的应用前景。作为一种高效的广谱抗真菌剂,它能有效的抑制真菌及真菌孢子的生长。为了提高纳他霉素的发酵水平,通过摇瓶分批发酵试验的方法应用纳塔尔链霉菌(Streptomyces natalensis)生产纳他霉素,重点研究了种子质量、发酵培养基成分和培养条件的优化等单因素条件。结果表明：通过改变单因素变量确定了最佳发酵培养基：葡萄糖40g/L,大豆蛋白胨20g/L,酵母粉5g/L,初始pH7.0;最佳发酵条件：培养至48h的种子液以6%的接种量接种于装液量为25mL发酵培养基的250mL三角瓶中;28℃,220r/min进行发酵。纳他霉素的产量在此最优工艺下可达1.472g/L,比优化前提高了150%,为相关的试验研究提供了可靠的基础依据。