纳豆芽孢杆菌固体发酵条件及其优化研究

为了优化纳豆芽孢杆菌固态发酵条件及确定适宜固态发酵培养基,以芽孢数为指标,采用固体发酵方法,研究了培养基组成、固液比、接种量、pH、培养基装量和发酵时间等发酵条件对芽孢数的影响,并通过响应面分析法确定了纳豆芽孢杆菌固态发酵的最佳发酵条件。结果表明：适宜的发酵条件为：麦麸58%、沸石粉34%、豆饼粉5.35%、葡萄糖2%、KH₂PO₄0.5%、MgSO₄?7H₂O0.15%、pH 7.56、固液比1:1.1、装量50.39g/250mL三角瓶、接种量4.16%、发酵时间4d。在此条件下,芽孢数达到6.48×10₁₀cfu/g。     

环状芽孢杆菌产β-甘露聚糖酶的产酶条件及粗酶性质研究

为确定环状芽孢杆菌WXY-100的最佳摇瓶培养工艺,采用了L9(34)正交试验对培养基成分以及培养条件进行了优化.结果表明,最佳培养基成分为:酵母抽提物20g/L,魔芋粉20g/L,(NH4)2SO4 2g/L,KH2PO4 1g/L,MgSO4·7H2O 1g/L.最佳培养条件为:种龄8～12 h,接种量为6%,装液量为25 mL,pH 7.5,培养温度40℃,培养时间25 h.该酶在pH 4～8和60℃以下稳定,作用最适条件是pH 5.0和60℃,Cu2 和Co2 对酶有较显著的激活作用,而Hg2 对酶有强烈的抑制作用.     

纳豆发酵原料和工艺技术研究

选取各品种大豆制作纳豆,通过试验结果得知,以黄小豆为原料时,纳豆品质较好。在以黄小豆为原料的基础上,通过正交试验得到适宜的发酵条件:接种量2%,发酵温度37℃,发酵时间为18 h,纳豆激酶酶活达1 725.68 U/g。     

平菇深层培养产纤溶酶的条件研究

以平菇为产纤溶酶菌种,采用单因素实验,确定该菌株产纤溶酶的最适发酵培养基为:葡萄糖2%,豆浆15%,KH2PO40.3%,MgSO40.15%;最适培养条件为:初始pH为自然,接种量为直径1cm的菌片1片,培养基装液量80mL(250mL三角瓶),培养温度25℃,摇床转速150r/min,发酵周期6d。在此条件下,发酵液纤溶酶活力(相当于尿激酶活力单位)稳定达到5.20IU/mL。     

回归模型优化白灵菇深层发酵工艺

以生物量为筛选目标,采用二次回归正交旋转试验设计方法对白灵菇深层发酵培养基组成中的玉米淀粉、黄豆粉、MgSO4·7H2O和麸皮4因素的最优化组合及发酵培养条件进行了研究.建立了具有良好预测性能的白灵菇深层发酵工艺模型,并利用回归模型对发酵工艺条件的最优组合及各单因子效应进行了分析.得到最佳培养基:玉米淀粉1.50%、黄豆粉1.50%、MgSO4·7H2O 0.16%、麸皮3.50%、KH2PO42%、VB110 mg/L.最佳发酵培养条件:培养周期8天,培养基装料量100mL/500mL(三角瓶)、起始pH值6、接种量15%、发酵温度25℃、摇床转数160r/min.     

金针菇液体培养工艺的研究

通过单因素试验确定金针菇15号液体培养适宜的碳源、氮源、培养温度、最适pH、摇瓶装液量、接种量等,并通过正交试验确定适宜的培养基组成.培养基为:玉米粉5%,土豆粉2%,KH2PO4 0.1%,MgSO4·7H2O 0.05%,VB110μg/100 mL,VB250μg/100 mL;培养温度为25℃,培养基起始pH值为6.5,装液量为120 mL/500 mL三角瓶,接种量10%,种子培养时间为3～4天.     

棉花黄萎病拮抗细菌12-47发酵条件的优化

本实验采用单因素实验的方法在摇床培养的基础上对影响棉花黄萎病拮抗细菌12-47菌株产生拮抗物质的营养因素进行了考察,其中包括发酵培养基的C源、N源、无机盐等。在此基础上通过正交试验对各因素的浓度和组合进行了优化;通过L16（43）正交实验对培养最佳培养基起始pH值、摇瓶装液量、接种量、发酵时间等条件进行了摸索。最终确定优化后的培养基为：玉米粉3%、大豆蛋白胨5%、Mn2+ 0.1%、K+ 0.05%、起始pH8.0、装液量100mL/250mL三角瓶、接种量8%、发酵时间48h。用优化后的培养基进行发酵,发酵液抑菌活性比优化前提高了269%。     

麦芽醋醋酸发酵工艺的中试放大研究

以大麦芽为原料,在利用液-液摇瓶发酵法对麦芽醋发酵的相关条件进行优化的基础上,再采用液态深层发酵法对麦芽醋生产的醋酸发酵工艺进行中试放大研究。研究表明,利用50 L发酵罐,采用分批发酵的方式,前中后期通风量分别为1.5,2.0,1.5 m~3/h;前中后期搅拌速度分别为100,150,100 r/min;起始酒精度5%(V/V),起始pH值4.0,接种量9%,装液量50%(V/V),罐压0.2 kg/cm~2,发酵温度32℃。经过60 h的发酵,最终醋酸的净含量为4.64 g/100 mL。     

枯草芽孢杆菌B03液体发酵条件的优化

利用单因素筛选和均匀设计试验对拮抗性枯草芽孢杆菌B03发酵生产活菌体的液体培养基和发酵条件进行了研究,优化出了以经济、易得的玉米粉和豆饼粉为碳、氮源的最佳摇瓶发酵培养基,其配方为:玉米粉3.0%,豆饼粉6.0%,K2HPO4.3H2O 0.3%;最佳发酵条件为:种龄21~24 h,接种量5%,500 mL三角瓶装液量50 mL,初始pH值6.0,发酵温度35℃,摇床转速180 r/min,发酵周期60~66 h。利用优化后的培养基和发酵条件进行验证试验,获得了104.24×108~105.75×108cfu/mL的活菌体产量,较原始基础发酵培养基在常规培养条件下的菌体产量提高了96%以上。     

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。     

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。     

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RSS-1菌株产生抗菌物质条件的优化

为明确枯草芽孢杆菌RSS-1菌株产生抗菌物质的最佳条件,提高其抗菌活性物质的产量,以发酵液抑制油菜菌核病菌(Sclerotinia sclerotiorum)活性为指标,在摇瓶条件下采用单因素和正交实验对该菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行了优化。结果表明,菌株RSS-1产生抗菌物质的最佳培养基组分比例为2.0%的玉米淀粉,1.5%的蛋白胨,0.05%的MgSO_4;最佳发酵条件为培养基初始pH 6.0,培养温度为28℃,培养时间为5天,100 mL三角瓶装液量25 mL,接种量为0.1%,转速为180 r/min。优化后的枯草芽孢杆菌RSS-1菌株的无菌培养滤液对油菜菌核病菌的抑菌活性显著增强。     

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。     

响应面分析法在海洋生防细菌变形斑沙雷氏菌(Serratia proteamaculans)增殖培养基优化中的应用

为快速大量地得到生防菌Serratia proteamaculans NC-5,并且提高菌株的生防效果,本文对培养基组成进行优化并对各组成成分之间的相互作用进行了深入分析。先对其培养基组成成分包括碳源、氮源、二价金属离子及NaCl、KH2PO4、酵母粉进行单因素试验,再通过Plackeet-Burman实验设计方法可知发酵培养基对NC-5的生长具有显著影响的因素为麦芽糖、胰蛋白胨和CaCl2·2H2O。根据重要影响因素的效应大小设定爬坡方向及爬坡步长进行最陡爬坡试验。最后,采用Box-Behnken试验设计3因素3水平的响应面分析试验。结果显示麦芽糖、胰蛋白胨的最佳质量浓度和CaCl2·2H2O的最佳浓度组成分别为7.68 g/L、32.88 g/L、4.672 mmol/L。经过优化后的菌株NC-5的增殖培养基的组成成分为：麦芽糖7.68 g/L、胰蛋白胨32.88 g/L、KH2PO4 0.25%、NaCl 0.50%、4.672 mmol/L CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O 2 mmol/L、MnSO4·1H2O 1 mmol/L、酵母粉1 g/L。采用以上最佳培养基进行培养,培养后菌株NC-5的吸光值OD600为0.821（比色时菌液稀释4倍）,基本与预测的吸光值0.81652接近,并是基础培养基培养菌株后菌悬液吸光值0.675（比色时菌液稀释2倍）的2.432倍,即发酵液菌体的细胞数量提高了184.444%。以上实验说明响应面法优化得到的函数模型与实际数据较为拟合,经过优化后的培养基组成可为该生防菌的工业生产提供理论基础。     

无载体固定化米根霉发酵生产L-乳酸工艺的优化

通过单因素试验和正交试验,优化无载体固定化米根霉发酵葡萄糖清液生产L-乳酸的工艺。试验结果表明,首批次发酵工艺主要参数为:葡萄糖120g/L,NHNO33g/L,HPO0.214g/L,ZnSO4·7HO0.22g/L,MgSO4·7HO-224220.25g/L,接种量10%,发酵开始时添加CaCO,装液量20%,L-乳酸产量可达100.8g/L;重复间歇发酵补料培养基3的主要成分为:葡萄糖80g/L,NHNO33g/L,KHPO40.075g/L,葡萄糖单位时间转化率为2.92%/h。42     

海藻糖产生菌株发酵培养基的优化

从土壤中分离得到1株海藻糖产量较高的酵母菌株,对其进行最佳发酵培养基的研究。在预试验和分析资料的基础上,通过4因素二次旋转正交组合试验设计,得出海藻糖产量回归模型,拟合较好。结果表明,蔗糖为2.61%,牛肉膏为0.53%,酵母膏为0.53%,MgSO4·7H2O为0.03%时,海藻糖的产量在24h达到最大值,产糖量为3098.6μg/mL,较优化前提高了0.71倍。     

生防细菌SY286发酵条件优化

为探讨生防细菌SY286 菌株液体发酵条件,提高其活性次级代谢产物的产量,以菌体生物量和发酵液抑制葡萄霜霉病菌(Plasmopara viticola)活性为指标,采用单因子试验和正交试验对菌株的最适发酵培养基成分及发酵条件进行优化。结果表明,菌株SY286 最适发酵培养基为葡萄糖10 g/L、牛肉膏7.5 g/L、氯化钠2.5 g/L、硝酸钾5 g/L;最佳发酵培养条件为培养温度27℃、培养时间72 h、初始pH 7.0、250 mL三角瓶装液量90 mL、接种量体积分数5%、摇床转速150 r/min。在最佳发酵培养基和培养条件下,菌株SY286发酵液抑菌率达到99.19%,抑菌能力提高6.98%。     

培养基组分对纤维杆菌X4-9发酵产纤维素酶的影响

考察发酵培养基组分对纤维杆菌X4-9发酵产葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶的影响。应用DPS软件的二次回归旋转中心组合实验设计方法,对纤维杆菌X4-9的发酵培养基（花生秸杆粉、蔗糖、尿素、(NH4)2SO4、硫酸镁、磷酸二氢钾）进行了优化。结果表明：在试验数值范围内,花生秸杆粉、蔗糖和(NH4)2SO4对酶活均会产生极显著的正效应,而尿素、硫酸镁和磷酸二氢钾的用量则具有明显的负效应;在优化的发酵培养基配方（花生秸杆粉30 g/L、蔗糖20 g/L、尿素2.5 g/L、(NH4)2SO4 10 g/L）下,葡萄糖内切酶、葡聚糖外切酶和β-葡萄糖苷酶的酶活分别达到2.705163,5.723014和3.614921 I U/mL,比初始发酵培养基配方下的各酶活分别提高了123.66%,146.32%和186.40%。纤维杆菌X4-9均能同时产生葡萄糖内切酶、葡聚糖外切酶、β-葡萄糖苷酶等纤维素降解复合酶系,且这些酶高产的培养基条件较为一致。