响应面法优化植物乳杆菌V02冻干保护剂研究

【目的】利用单因素结合响应面的研究方法,旨在使用真空冷冻干燥技术得到植物乳杆菌V02直投式乳酸菌发酵剂菌粉。【方法】以植物乳杆菌V02为试验菌种,冻干存活率为衡量指标,通过单因素试验结合Box-Behnken响应面法对不同保护剂的种类及质量分数进行筛选和复配,得到优化后的复配保护剂质量分数配比,最后进行验证试验。【结果】当选用质量分数分别为12.23%的脱脂乳粉,9.00%的麦芽糊精和6.50%的D-海藻糖时,复配保护剂对植物乳杆菌V02的冻干保护率可达到99.88%,相比空白组的冻干存活率提高了90.51%。【结论】经响应面优化后的植物乳杆菌V02保护剂配方可有效保护菌体在真空冷冻干燥过程中的菌体存活,此配方对于植物乳杆菌V02有较好的保护效果。     

响应曲面法优化罗伊氏乳杆菌冷冻干燥保护剂的配比

[目的]提高罗伊氏乳杆菌在冷冻干燥过程中的存活率。[方法]采用响应曲面法,对罗伊氏乳杆菌冻干保护剂中低聚果糖、脱脂乳粉和海藻糖这3种主要成分进行了研究,探讨罗伊氏乳杆菌最优化的冻干保护剂配方。[结果]建立的回归模型达到极显著水平,无失拟因素存在。优化的保护剂配方为:低聚果糖2.66%、脱脂乳粉10.11%、海藻糖5.90%,冻干存活率达到89.43%,较优化前提高了13.76%。[结论]响应曲面法可用于罗伊氏乳杆菌冷冻干燥保护剂的工艺参数配比优化,为其工业化生产奠定了基础。     

Box-Benhnken设计优化植物乳杆菌培养基

通过单因素试验筛选出植物乳杆菌的最适碳源、氮源以及各缓冲盐、无机盐等物质的种类及优化浓度。再通过Plackett-Burman试验设计筛选出显著影响因子。然后用最陡爬坡试验逼近关键因素的最大响应区域。最后在此基础上,采用Box-Benhnken试验设计法对培养基组分进行进一步优化,得出其最佳浓度。结果表明,优化得到3种显著因子糖蜜、MgSO4、吐温-80通过响应面优化后的结果分别为23.79%(v/v),0.16%(w/v),1.35%(w/v)。采用优化培养基后活菌数可达到4.45×109cfu·mL-1,较在MRS中培养的活菌数提高12倍左右。     

植物乳杆菌粉发酵玉米秸秆条件优化

以植物乳杆菌为实验菌种并进行冻干处理,将冻干菌粉加入玉米秸秆中进行青贮发酵,以粗蛋白为指标对发酵结果进行判定。以单因素实验结果发酵时间10 d,发酵温度30℃,接种量1%为基础进行响应面分析确定最优发酵条件,通过实验测得优化后的粗蛋白含量为11.71%,与预测值11.85%非常接近。     

植物乳杆菌培养基的优化

本研究主要是针对分离自发酵糯玉米的植物乳杆菌,为了促进植物乳杆菌的增殖,对其培养基进行了优化。单因素试验结果表明,最佳碳源、氮源、磷源分别为蔗糖、酵母膏、KH2PO4。正交试验确定的最佳添加量是蔗糖2%、酵母膏2.5%、KH2PO40.2%,菌落总数为3.0×108cfu·mL-1。     

植物乳杆菌发酵培养基的优化

[目的]在成功筛选出1株有强产酸能力的植物乳杆菌的基础上,优化其发酵培养基,以提高其生物量。[方法]使用单因素试验和正交试验法对培养基的成分进行优化。[结果]优化后的发酵培养基为:蔗糖30.00 g/L,酵母浸膏50.00 g/L,无水乙酸钠5.00 g/L,磷酸氢二钾2.00 g/L,柠檬酸氢二铵2.00 g/L,硫酸镁0.58 g/L,硫酸锰0.25 g/L,吐温-80 1 m L/L,碳酸钙2.00 g/L。经优化后植物乳杆菌发酵液的OD值从5.701增长到15.021,活菌数达7.1×109cfu/m L。[结论]优化后的植物乳杆菌发酵培养基降低了生产成本,为后续工业化生产的研究提供了参考。     

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%.     

冻干高活力乳酸菌粉保护剂的研究

以保加利亚乳杆菌为目标菌株,对冻干高活力乳酸菌粉的保护剂进行了研究。结果表明:17种保护剂对6032型保加利亚乳杆菌保护作用的影响大小次序为:抗坏血酸>甘油>蔗糖>脱脂奶粉>L-谷氨酸>乳糖>葡萄糖,其中抗坏血酸、甘油、蔗糖的保护效果最为明显;2真空冷冻干燥法生产高活力保加利亚乳杆菌菌粉的最佳保护剂配方为:抗坏血酸20g/L,甘油40mL/L,蔗糖50g/L,脱脂奶粉100g/L,L-谷氨酸10g/L,乳糖20g/L,葡萄糖100g/L。     

胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）复合抗热保护剂优化研究

【目的】针对胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)直投式菌剂菌体存活率低及易失活等问题,对喷雾干燥复合抗热保护剂进行优化研究,以期为其菌剂生产提供理论与技术支持。【方法】以直投式菌剂菌体存活率为指标,利用喷雾干燥生产工艺,考察海藻糖、脱脂奶粉、麦饭石改性材料(H-MS)对菌体的抗热保护效果;并利用响应面法对复合抗热保护剂配方进行优化。【结果】不添加抗热保护剂的菌剂菌体存活率仅有(34.15±1.07)%;添加单一保护剂时,以海藻糖保护效果最佳,麦饭石改性材料(H-MS)及脱脂奶粉次之,菌体存活率分别可达(52.17±1.08)%,(51.64±0.77)%,(43.67±1.62)%,海藻糖和H-MS对菌体存活率具有极显著影响(P<0.01),脱脂奶粉对菌体存活率具有显著影响(P<0.05)。利用响应面优化得到最佳复合抗热保护剂配方为海藻糖4.33%、脱脂奶粉2.90%和麦饭石改性材料(H-MS)7.57%。在此最佳添加配比下,菌体存活率为(73.32±0.76)%,活菌数最高可达1.12×10⁹ CFU·g^-1     

双水相法萃取植物乳杆菌M1-UVs29细菌素条件的优化

为优化植物乳杆菌M1-UVs29细菌素的萃取条件,选择合适的成相物质后,通过单因素试验考察不同PEG浓度、硫酸铵浓度、p H、离子强度等对细菌素效价及萃取率的影响。在此基础上,利用响应面进行优化。结果表明:最佳萃取条件是20%PEG4000,18%硫酸铵,1.3%氯化钠,体系p H4.0,效价1 258.01±14.23 IU·m L-1,萃取率达到83.7%。说明双水相法可以较好地纯化植物乳杆菌M1-UVs29细菌素。     

MLF植物乳杆菌R23培养基优化

根据乳酸菌的营养需求,采用均匀设计优选具有苹果酸乳酸发酵能力植物乳杆菌R23生长的培养基组分,并对培养基进行正交优化,筛选出无Mn2+及含Mn2+培养基LH16、LH18组合.采用LH16、LH18培养基培养植物乳杆菌R23,在25℃恒温培养24 h,菌量分别达到3.40×109 cfu·mL-1和6.67×109 cfu·mL-1.     

胆盐水解酶基因bsh工程菌表达条件的优化

对来源于Lactobacillus plantarum ST Ⅲ菌株的胆盐水解酶基因bsh1在工程菌E.coli BL21/pET28b bsh 1 中的表达条件进行了优化。首先通过一系列单因素实验对影响工程菌发酵条件的因素水平进行筛选。然后将诱导培养时间、诱导剂异丙基硫代 β D 半乳糖苷(isopropylthio D galactoside, IPTG) 浓度、胆盐浓度、装液量4个影响因素进行正交试验。在最佳工艺条件下得到的胆盐水解酶BSH比酶活达817.73 U。     

植物乳杆菌固体发酵饲料工艺的研究

以玉米粉和麦麸为基质,采用固态发酵技术发酵饲用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum).以活菌数为指标.设计单因素和Lq(34)正交试验优化培养条件和培养基配方.结果表明,植物乳杆菌固态培养的最适条件为接种量10％,37℃静置发酵48h.最适宜的固体发酵培养基中各营养成分的质量分数分别为麸皮59.5％、玉米粉35.0％、葡萄糖2.0％、乳糖1.0％、蛋白胨1.5％、酵母膏1.0％.培养结束后乳杆菌活菌教可达100.5×108 CFU/g(鲜基).     

陈皮对植物乳杆菌增殖培养条件的优化

以陈皮作为协同剂,采用L16(45)正交试验优化其对植物乳杆菌的增殖培养条件,结果表明,筛选出的最佳培养条件为培养温度35℃,培养时间30 h,接种量为1%(V/V),培养基初始p H值为8,陈皮的添加量为80 g·L-1,在此条件下培养,活菌数为1.86×1010 cfu·m L-1。     

植物乳杆菌IMAU10116产生抗娄地青霉活性物质培养基的优化

[目的]筛选对娄地青霉有较强抑菌活性的植物乳杆菌并提高其抗真菌活性。[方法]将活化后的植物乳杆菌IMAU10116接种到MRS液体培养基中培养,采用双层平板点接法评价其抗娄地青霉菌的活性。[结果]单因素试验表明,以葡萄糖为碳源时,植物乳杆菌IMAU10116对娄地青霉的抑制效果最好;植物乳杆菌以麦芽浸粉为氮源时,抑菌效果最好;抗真菌乳酸菌产生抗菌物质的最佳生长因子为玉米浆粉。植物乳杆菌IMAU10116最佳培养基组成为:葡萄糖20g/L+麦芽浸粉20g/L+玉米浆粉7g/L+适量无机盐。用优化培养基培养的植物乳杆菌IMAU10116抑制娄地青霉菌产生的抑菌圈为18.6mm,用MRS培养基所产生的抑菌圈为15.0mm。[结论]植物乳杆菌IMAU10116对娄地青霉有很好的抑制作用,有望在食品及饲料添加剂领域获得较好的应用。     

Optimization of Freeze-drying Protective Agents for Lactobacillus plantarum KLDS1.0391 by Response Surface Methodology

In this study, the Single Factor Test(SFT) was used to optimize the pre-freezing conditions of L. plantarum KLDS1.0391(KLDS1.0391). Further, the Freeze-Drying Protective Agents(FDPA) of KLDS1.0391 was optimized by Response Surface Methodology(RSM). The optimum pretreatment conditions were as the follows: initial concentration of KLDS1.0391 was 1011 CFU · m L~(-1) and KLDS1.0391 was pre-freezed at –80℃ for 8 h to achieve the survival rate of 46.21%. The main components of FDPA were skim milk, sucrose, sodium glutamate and Tween-80. And the influence of four factors on the survival rate of KLDS1.0391 in freeze-drying was in order as the follows: skim milksucroseTween-80sodium glutamate. The optimal FDPA composition was skim milk 11.3%, sucrose 9.8%, sodium glutamate 5.1% and Tween-80 0.2%. Under the above conditions, the survival rate of the cells was 82.98%. Comparing the predicted values, the relative error was 0.37% and the difference was not significant, which indicated that the established model could effectively reflect the actual protection of FDPA to KLDS1.0391.     

Lactobacillus plantarum LY-78产苯乳酸发酵培养基优化的研究

采用Plackett-Burman设计法,对影响Lactobacillus plantarum LY-78产苯乳酸的7个因素进行筛选,分析结果表明,葡萄糖、苯丙氨酸、吐温-80添加量为影响苯乳酸产量的关键因子,运用最陡爬坡试验法逼近最佳响应面区域,在此基础上,采用响应曲面法对其3个显著因子的最佳水平范围进行研究,确定上述3个因子的最佳水平为葡萄糖24 g.L-1,苯丙氨酸13 g.L-1,吐温-80 7.4 mL.L-1,苯乳酸产量2.13 g.L-1,比优化前产量提高了7.65倍,高于目前已有的苯乳酸生产菌株。