响应面法优化乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂配方

采用响应面法对乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂配方进行优化。通过Plackett-Burman试验与最陡爬坡试验确定影响乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥后活菌数的显著因素及最优响应值区间，再通过Box-Benhnken试验优化得到乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂最佳配方。结果表明：海藻糖、蔗糖、L-半胱氨酸盐酸盐添加量是影响乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥后活菌数的显著因素；经响应面试验设计建立活菌数和海藻糖、蔗糖、L-半胱氨酸盐酸盐添加量的回归模型，得到乳双歧杆菌Z-1冷冻干燥保护剂最佳配方为海藻糖添加量200.51 g/L、蔗糖添加量46.16 g/L、L-半胱氨酸盐酸盐添加量2.31 g/L，其他成分不变（脱脂乳粉添加量100 g/L、乳清蛋白粉20 g/L、甘油4 g/L、异抗坏血酸钠10 g/L、谷氨酸钠8 g/L）。     

动物双歧杆菌A6小试高密度发酵培养基的优化研究

动物双歧杆菌A6是一株具有优良功能的益生菌。为了实现菌株的产业化应用,本研究对该菌株高密度发酵培养基进行了优化。以动物双歧杆菌A6的活菌浓度为评价指标,以MRS培养基为基础培养基,利用正交试验对培养基中氮源、促生长因子以及无机盐添加量进行了优化,确定活菌浓度最佳的培养基配方为:蛋白胨10.0g/L,酵母粉7.5g/L,牛肉膏5.0g/L,西红柿汁20g/L,葡萄糖20.0g/L,无水乙酸钠7.5g/L,七水合硫酸镁0.9g/L,一水合硫酸锰0.2g/L,柠檬酸氢二铵2.0g/L,磷酸二氢钾2.0g/L,吐温-80 1.0g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.5g/L。对优化完成的培养基进行50L发酵罐小试试验,结果表明动物双歧杆菌A6约在12h达到稳定期,菌体浓度可以达到6.0×109cfu/m L,与基础培养基培养结果(1.6×109cfu/m L)相比有显著的提高,具有实际应用价值。     

枯草芽孢杆菌WB600角蛋白酶重组菌发酵条件优化

本试验旨在对已构建枯草芽孢杆菌WB600角蛋白酶重组菌WB600-K进行发酵条件优化,获得最佳产酶条件,以期提高重组菌角蛋白酶的产量;同时通过研究不同种类碳源和氮源间的组合优化获得成本低廉的重组菌发酵培养基配方。结果显示,当发酵液D_(600 nm)=1.0时添加0.5%木糖诱导发酵WB600-K分泌表达角蛋白酶酶活最佳(P0.05);山梨醇作为碳源可显著提高WB600-K角蛋白酶酶活(P0.05),但成本较高不宜作为混合碳源来源;不同种类碳源(葡萄糖、玉米粉、糖蜜、甘油)组合添加能显著提高重组菌角蛋白酶酶活(P0.05)。不同种类氮源(蛋白胨、酵母粉、豆粕粉、尿素)组合添加对于重组菌提高角蛋白酶酶活效果不如单一氮源(蛋白胨)(P0.05)。在诱导发酵48 h时WB600-K产角蛋白酶酶活最高(P0.05)。对发酵配方进行正交试验优化,WB600-K在玉米粉5.1 g/L、葡萄糖5.9 g/L、糖蜜5.9 g/L、甘油3.0 g/L、蛋白胨20 g/L、NaCl 10 g/L,发酵液D_(600 nm)=1.0时加0.5%木糖诱导发酵48 h能显著提高角蛋白酶酶活(P0.05),达到56.9 U/mL,较初始培养条件提高49.74%。综上,在优化发酵条件下进行发酵及不同种类碳源间组合能提高WB600-K角蛋白酶活性,可为角蛋白酶工业化生产提供试验依据。     

乳双歧杆菌U9高密度发酵培养基的优化研究

乳双歧杆菌U9是一株具有优良功能和产业化应用前景的益生菌。为了更好地实现该菌株产业化应用,对该菌株高密度发酵培养基进行了优化。以乳双歧杆菌U9的活菌浓度为评价指标,以改良MRS培养基(添加L-半胱氨酸)为基础培养基,利用正交试验,对增殖培养基中氮源、促生长因子以及无机盐的添加量进行了优化,确定最佳活菌浓度时的培养基配方为:蛋白胨7.5 g/L,酵母粉10 0 g/L,牛肉膏7 5 g/L,西红柿汁30 g/L,葡萄糖20.0 g/L,无水乙酸钠5.0 g/L,七水合硫酸镁0.6 g/L,一水合硫酸锰0.1 g/L,柠檬酸氢二铵2.0 g/L,磷酸二氢钾2.0 g/L,吐温-80 1.0 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0 5 g/L。对优化后的培养基进行50 L发酵罐小试试验。试验结果表明,乳双歧杆菌U9在10 h左右达到稳定期,菌体浓度可达4 2×10~9CFU/mL,与基础培养基培养结果(1.1×10~9CFU/mL)相比,菌体浓度显著提高,具有实际应用价值。     

枯草芽孢杆菌WB600角蛋白酶重组菌发酵条件优化

本试验旨在对已构建枯草芽孢杆菌WB600角蛋白酶重组菌WB600-K进行发酵条件优化，获得最佳产酶条件，以期提高重组菌角蛋白酶的产量；同时通过研究不同种类碳源和氮源间的组合优化获得成本低廉的重组菌发酵培养基配方。结果显示，当发酵液D_{600 nm}=1.0时添加0.5%木糖诱导发酵WB600-K分泌表达角蛋白酶酶活最佳（P<0.05）；山梨醇作为碳源可显著提高WB600-K角蛋白酶酶活（P<0.05），但成本较高不宜作为混合碳源来源；不同种类碳源（葡萄糖、玉米粉、糖蜜、甘油）组合添加能显著提高重组菌角蛋白酶酶活（P<0.05）。不同种类氮源（蛋白胨、酵母粉、豆粕粉、尿素）组合添加对于重组菌提高角蛋白酶酶活效果不如单一氮源（蛋白胨）（P<0.05）。在诱导发酵48 h时WB600-K产角蛋白酶酶活最高（P<0.05）。对发酵配方进行正交试验优化，WB600-K在玉米粉5.1 g/L、葡萄糖5.9 g/L、糖蜜5.9 g/L、甘油3.0 g/L、蛋白胨20 g/L、NaCl 10 g/L，发酵液D_{600 nm}=1.0时加0.5%木糖诱导发酵48 h能显著提高角蛋白酶酶活（P<0.05），达到56.9 U/mL，较初始培养条件提高49.74%。综上，在优化发酵条件下进行发酵及不同种类碳源间组合能提高WB600-K角蛋白酶活性，可为角蛋白酶工业化生产提供试验依据。     

粪肠球菌R-WL发酵培养基的优化

本试验旨在优化培养基提高粪肠球菌(Enterococcus faecalis)R-WL发酵液的菌体密度,为高效、优质的微生态制剂产品研制奠定基础。首先通过生长曲线的测定、培养条件和培养基成分的单因素试验,确定菌种RWL的最适培养条件为:时间14 h、pH 8.5、温度37℃、接种量3%,最适碳源为乳糖,浓度为10 g/L,最适氮源为蛋白胨+酵母膏,浓度为30 g/L。然后通过Plackett-Burman试验分析培养基中对粪肠球菌发酵影响最重要的主要因素为蛋白胨、乙酸钠和柠檬酸二铵,再通过最陡爬坡试验获得主要因素的最适范围,最后通过Box-Behnken试验和响应面分析得到主要因素的最适添加量。结果表明:最优发酵培养基配方为:乳糖10 g/L、酵母膏15 g/L、蛋白胨12.18 g/L、乙酸钠4.5 g/L、柠檬酸二铵4.5 g/L、硫酸镁0.58 g/L、硫酸锰0.25 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、轻质碳酸钙3 g/L,初始pH 8.5。通过试验验证,优化后发酵培养基的发酵菌液活菌数可达(6.44±0.10)×109cfu/mL,比原MRS培养基活菌数提高了71.28%。     

培养基成分对植物乳杆菌LIP-1抗冷冻性的影响

以益生菌植物乳杆菌LIP-1为研究对象,MRS基础培养基为对照,通过改变培养基的成分及其含量（碳源、氮源、碳氮总量及碳氮比、缓冲盐）,研究培养基成分的变化对植物乳杆菌LIP-1高密度培养的活菌数以及冷冻干燥后存活率的影响。结果表明：通过优化工艺和配方确定的最佳培养基组成为碳源（蔗糖）添加量33.35 g/L、复合氮源（酵母粉、大豆蛋白胨、酪蛋白胨质量比3∶3∶5）添加量10.80 g/L、缓冲盐（乙酸钠、磷酸氢二钾、柠檬酸钠质量比2.5∶1∶1）添加量14.85 g/L（即0.13 mol/L）;用优化后     

青春双歧杆菌培养基的优化及冻干保护剂的筛选

针对青春双歧杆菌的营养需要,采用单因素试验对双歧杆菌培养基进行优化,得出最佳的培养基配方为:蔗糖2%、酪蛋白胨1%、大豆蛋白胨1%、酵母浸膏0.7%、低聚木糖0.3%、磷酸二氢钾0.05%、甘蓝汁8%。试验测定了青春双歧杆菌在最优培养基中的生长曲线,并同时测定pH值和吸光值的变化,确定发酵培养的终止时间为14~16h,活菌数可达2.0×109cfu/mL;同时通过单因素正交试验筛选出其最佳冻干保护剂为:海藻糖20%、脱脂奶粉20%、甘油1.0%、蔗糖8%、明胶5%。     

长双歧杆菌BBMN68工业化培养基筛选

本实验以长双歧杆菌BBMN68生长状况为评价指标筛选一种低成本、易配制的工业化培养基。实验比较了菌株在四种常用双歧杆菌培养基中的生长状况,结果表明NPNL培养基生长效果最好（P〈0．05）;通过低成本氮源代替NPNL氮源,发现玉米浆干粉培养效果最好（P〈0．05）,玉米浆干粉最佳用量为55g／L;玉米浆干粉培养基中剔除磷酸盐缓冲液、无机盐溶液、L-半胱氨酸盐酸盐,对BBMN68生长状况没有显著性影响（P〉0．05）。长双歧杆菌BBMN68工业化最佳培养基配方为：55g／L玉米浆干粉,10g／L葡萄糖,1g／L吐温-80,活菌数达到4．4&#215;10^9cfu／mL。     

枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

通过单因素试验和正交优化试验,对枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶的发酵条件进行优化。通过单因素试验表明,枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶的最佳碳源、氮源、无机盐种类、碳源添加量、氮源添加量、发酵温度和初始pH值分别为麦芽糖、蛋白胨、氯化钙、麦芽糖添加量8%、蛋白胨添加量4%、发酵温度37℃、初始pH值7.0。在单因素试验的基础上进行正交优化试验得到了枯草芽孢杆菌产中性蛋白酶最优发酵条件为:麦芽糖添加量8%、蛋白胨添加量8%、氯化钙添加量8 g/L、发酵温度37℃、初始pH值7.0。在最优发酵条件下,枯草芽孢杆菌所产的中性蛋白酶酶活为420.36 U/mL,比优化前98.36 U/mL提高了3倍。     

葡萄渣发酵生产高生物量饲料酵母的研究

研究以啤酒酵母为发酵菌种,利用葡萄渣水解液作为发酵培养基的唯一碳源,设计正交试验对高生物量饲料酵母的发酵生产进行了初步研究。结果表明,在发酵液初始pH为6.0,装液量为150 mL/500 mL,接种量为10%,硫酸铵添加量为1.0%,摇床转速为200 r/min,发酵温度为32℃,发酵时间为84 h的最优发酵条件下,酵母的生物量可达22.17 g/L。     

类植物乳杆菌L-ZS9培养基及培养条件的优化

类植物乳杆菌L-ZS9分离自发酵肉类食品,作为益生菌制剂和发酵剂在乳品行业具有良好的应用潜力。为实现类植物乳杆菌L-ZS9的高密度培养,以MRS培养基为基础进行培养基的优化,并优化培养条件。以单因素试验初步确定培养基中所用的碳源和氮源,通过Plackett-Burman试验确定出培养基成分与培养条件中影响较大的因素,经最陡爬坡试验确定各因素的水平,再通过响应面旋转中心组合试验拟合出菌体密度与因素水平间的方程,从而确定优化后的培养条件。结果表明：培养基中所用的碳源为蔗糖,氮源为酵母粉;经过验证实验得到的优化     

除臭微生物7NC培养基和培养条件的优化

针对除臭微生物7NC的应用,采用单因素试验和正交试验的方法对菌株7NC进行了培养基以及培养基组分的筛选。结果表明,7NC较理想的培养基为营养肉汤培养基：蛋白胨10 g/L,氯化钠8 g/L,葡萄糖1 g/L,PH 7.5,酵母粉3 g/L,最适条件为温度37℃,摇床培养（130 r/min）,接种量为3%。试验结果为7NC的大规模生产提供了参数,提高了产量。     

副猪嗜血杆菌高密度发酵条件的优化及初步应用

通过单因素试验考察了碳源、氮源、血清及辅酶对副猪嗜血杆菌培养的影响,并在单因素试验的基础上,选取蔗糖、酵母粉、硫酸铵及马血清进行4因素3水平试验,最终确定蔗糖2 g/L、酵母粉2 g/L、硫酸铵2 g/L、马血清5%为最优培养基配方。在10 L发酵罐上进行副猪嗜血杆菌分批补料发酵,对比不同补料方式对副猪嗜血杆菌发酵的影响,结果表明利用恒葡萄糖浓度补料将残糖浓度维持在1 g/L时可取得较好的发酵效果,菌体密度及活菌数目分别为16.8、3.6×10⁹ CFU/mL。     

黑糖乌龙茶酸乳的研制及工艺条件优化

以生牛乳和乌龙茶粉为主要原料,添加L-茶氨酸、黑糖和乳酸菌等配料共同发酵,研发黑糖乌龙茶酸乳。通过单因素试验和正交试验分别考察乌龙茶粉添加量、黑糖添加量、L-茶氨酸添加量和发酵剂接种量对黑糖乌龙茶酸乳pH值、酸度、黏度、持水力和感官评分的影响。结果表明：在乌龙茶粉添加量0.3%、黑糖添加量8%、L-茶氨酸添加量0.09%、发酵剂接种量0.010%条件下,黑糖乌龙茶酸乳感官评分为96分、pH 4.54、酸度72°T、持水力67.34%、乳酸菌活菌数5.78×10⁹ CFU/g,产品乌龙茶风味浓郁、色泽明亮、质地细腻、黑糖风味突出、口感香浓顺滑、无颗粒悬浮。     

乳酸菌固态混合发酵研究

以玉米粉、豆粕、麦麸为基质,以保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌为发酵菌种,采用固态发酵技术,以活菌数为指标,通过单因素和L9(34)正交试验确定了三种菌混合发酵的最佳条件,并对其发酵产物的常规营养成分进行分析测定。结果表明:固态基质中玉米粉:豆粕:麦麸=1:1:1、培养基初始含水量80%p、H值6.3、接种量为10%、三种菌接种比例为1:1:1、发酵温度40℃时的发酵效果最好。在此条件下,保加利亚乳杆菌数为3.0×109 CFU/g,嗜酸乳杆菌数为4.6×109 CFU/g,嗜热链球菌数为5.8×109 CFU/g,发酵产物粗蛋白质、粗脂肪和氨基酸态氮含量分别是发酵前的1.16、1.12和6.94倍。为开发一种新型生物饲料打下基础。     

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 利用单因素及正交试验法对高产虾青素酵母菌株摇瓶发酵条件进行探索。结果表明,碳源以葡萄糖为宜,氮源以硫酸铵为宜,葡萄糖、硫酸铵、磷酸二氢钾、酵母膏和番茄汁最适添加量分别为4%、0.4%、0.4%、0.6%和0.6%,培养基最适初始pH值为5,最适培养温度为22 ℃,最适装液量以50 mL/500 mL(发酵液体积/三角瓶体积)。     

植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)8-6产细菌素发酵条件的优化

对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)8-6产细菌素的发酵条件进行了优化,分别研究了培养时间、温度、接种量、培养基起始pH值、培养基碳源、氮源等因素对细菌素产生的影响,通过单因素水平试验和正交试验,确定产细菌素的最佳培养基组合和最佳发酵条件为葡萄糖3%,胰蛋白胨2%,蛋白胨1%,酵母膏1%,硫酸镁0.058%,吐温-80 0.2%,30℃培养24h,培养基起始pH值为6.5,接种量2%。乳杆菌8-6优化后效价为1825.56IU/mL,比优化前提高了373.15%。