N+注入选育漆酶高产菌株及其产酶优化研究

以糙皮侧耳Pleurotus ostreatus WY01为出发菌株,通过N+注入诱变处理担孢子、RBBR-PDA平板变色法初筛、ATBS法测定漆酶活性复筛,获得1株漆酶高产诱变菌株ADW-08。用高碳低氮无机盐制备的油菜秸固体培养基（SM）培养,其峰值酶活力比出发菌株高出2.80倍,达7.78 U/g,且产酶稳定。对ADW-08固体培养产酶条件的研究表明,以葡萄糖为碳源明显优于蔗糖、麦芽糖、麸皮和可溶性淀粉;酒石酸铵较有利于ADW-08漆酶的分泌;适宜初始pH为5.0或6.0;ABTS和藜芦醇对产酶均有明显的诱导作用,而吐温-80对产酶有一定的抑制作用;正交试验结果表明,葡萄糖、酒石酸铵和pH最佳参数分别为15.0g/L、0.2g/L和5.2,酶活峰值为8.33 U/g。     

杏鲍菇产木聚糖酶固态发酵条件优化及其酶学性质

本文利用啤酒糟为主要原料,以杏鲍菇为菌种进行木聚糖酶发酵研究。通过单因素和正交试验确定最佳培养条件,并对其粗酶的酶学性质进行研究。结果表明,各因素对产酶能力的影响大小依次为:培养时间、料水比、氮源、pH、碳源。固态发酵的最佳培养条件为:碳源为以6∶2∶2配备的啤酒糟、玉米芯、麸皮混合物,氮源为1.5%的酵母膏,pH为5,装瓶量为7g/50ml三角瓶,接种量为25%,培养天数为9d,料水比为1∶1.6。其粗酶液的最适反应温度为50℃,最适pH为6。在pH为4～7时酶的稳定性较好,但木聚糖酶的热稳定性较差,60℃以上时酶活力损失70%以上。     

粗毛纤孔菌产胞外黑色素发酵条件优化及其抗氧化活性研究

为提高天然黑色素的产量,本研究通过探索碳氮源、转速、pH、温度等单因素对粗毛纤孔菌产黑色素的影响,并利用正交试验筛选产胞外黑色素的最适发酵培养基配方和发酵条件。结果表明,优化后的最佳发酵培养基配方为甘露醇20 g·L^-1、牛肉浸膏5 g·L^-1、碳氮比4∶1、维生素B₁ 10 mg·L^-1,最适发酵条件为发酵温度25℃、发酵初始pH值6、转速180 r·min^-1、发酵时间10 d。在此培养条件下,粗毛纤孔菌胞外黑色素(IHEM)含量高达3.29 g·L^-1,较优化前提高了17.32倍。IHEM体外化学抗氧化活性检测结果显示,IHEM具有良好的抗氧化活性,其对ABTS自由基的清除效果较佳,半最大效应浓度(EC₅₀)为0.019 mg·mL^-1。本研究结果为深层发酵高产黑色素的开发提供了技术支持。     

人工神经网络方法在红曲杨梅果酒发酵工艺优化中的应用

将人工神经网络技术与传统正交试验方法相结合，提出一种新的试验数据分析和处理方法，利用神经网络特有的自学习能力，可以充分挖掘正交试验数据信息，并通过仿真、评估和优化，获得了红曲杨梅果酒发酵的最佳工艺：发酵温度18℃、糖汁比4∶6、酵母加量15%、红曲加量2.1%。将该优化工艺应用于实际生产中，取得了较好的效果。     

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。     

多指标综合加权分析法优化固态发酵豆粕工艺

运用正交设计L9(34)与多指标综合加权分析方法优化3种益生复合菌发酵豆粕的工艺,采用接种量(A)、环境温度(B)、料水比(C)、发酵菌种(D)为处理因素,以还原糖、乳酸、氨基酸含量等作为综合评价指标,利用Minitab 17软件以及多指标试验公式法进行加权数据处理,优化豆粕的固体发酵工艺参数。结果显示,1)经过加权分析,中性蛋白酶权重系数最高,其次为还原糖(1.719)和乳酸(1.590),粗脂肪权重系数最低。说明本试验中性蛋白酶、还原糖以及乳酸对发酵豆粕的品质影响较大。2)通过综合评分公式对9个处理组数据分析得到:T9组综合评分最高(0.986 3),T1组(0.965 4)和T8组(0.962 6)次之,表明在T9组合(A3B3C2D1)条件下发酵豆粕,所选8项考察指标综合水平达到最高。因此拟选T9组合为最佳发酵工艺组合;3)均值回应表显示影响豆粕发酵工艺的因素依次为:发酵菌种料水比环境温度接种量,其中发酵菌种和料水比为显著影响因素(P0.05),而接种量和环境温度对试验结果影响不显著。从资源节约以及生产实际角度考虑,将T9组发酵工艺A3B3C2D1优化为A_1B_2C_2D_1,即接种质量分数1%,环境温度30℃,料水比质量为2∶1,发酵菌种配比为1∶1∶1。4)Minitab17软件对优选工艺A_1B_2C_2D_1进行预测,结果显示优选工艺综合评分高于拟选工艺A3B3C2D1综合评分(0.986 3)。验证试验得出各指标产出与预期结果相符,表明该优化工艺合理、可行,各指标产出率较高,为豆粕发酵工艺的确定提供了参考依据。     

蛹虫草(Cordyceps militaris)菌丝体液体培养基的优化和发酵条件的研究

采用二次回归通用旋转组合设计方法,对蛹虫草菌丝体液体发酵培养基的最佳组合进行了研究,建立了培养基的反应模型,并用实验数据验证了数学模型,对培养基最佳优化组合的各种因子、影响产量的反应规律及交互作用进行了探讨,并在此基础上进行了蛹虫草菌丝体液体发酵条件的研究。结果表明,蛹虫草菌丝体液体发酵的最适条件为：接种量６％（ｖ／ｖ）,发酵初始ｐＨ７．０,培养基装量１００ｍｌ／５００ｍｌ三角瓶,发酵温度２４℃￣     

响应面法优化产邻苯二酚培养基

采用快速有效的数学统计方法,对BGZ-06菌株利用苯甲酸钠产邻苯二酚的培养基进行了优化。首先通过Plackett-Burman的二水平因素设计筛选出较重要的因素,然后再利用响应面分析法中的杂合设计进行优化。优化后的培养基使邻苯二酚的产量提高了20.66%,获得的预测产量与实际产量之间具有较好的拟合度。     

发酵柑桔皮渣流化干燥传热传质分析

为了开发高效合理的柑桔皮渣发酵—干燥成套设备,需要进行发酵柑桔皮渣的干燥机理分析、传热传质的研究。该文采用流化干燥方法对发酵柑桔皮渣的干燥进行试验研究,建立了小型的流化床干燥试验台,分析了风速、颗粒粒径、初始含水率等对发酵柑桔皮渣流化干燥过程中传热传质的影响。试验表明：流化床的传热传质性能与流体的物理性质、操作参数、颗粒本身的物理性质以及流化床的特性密切相关。试验结果表明,传热系数沿流化床床高增加而减小,在床高4～6 cm之间,传热系数减小的幅度较大;在风速、颗粒粒径、初始含水率3个影响因素中,风速对传热系数的影响最大,当风速从2.06 m/s增大到2.75 m/s时,床高2～4 cm区域的平均局部传热系数增大了近92%。根据试验结果建立了传热传质数学模型并获得了传热无因次准则方程式,为强化传热传质以提高干燥效果提供了理论依据。     

Mn2+对白腐菌发酵油菜秸秆木质纤维素酶活性及组织结构的影响

白腐菌对木质素有很强的降解能力。本研究选择白腐菌(Pleurotus ostreatu)WY01于限氮培养基添加不同水平Mn2+固态发酵油菜(Brassica campestris L.)秸秆,实验分为对照组(SMc)、实验1组(SM1)和实验2组(SM2)(Mn2+浓度分别为0、0.6和1.2mmol/L),于28℃恒温培养,静止发酵40d。结果表明,漆酶(Lacs)和锰依过氧化物酶(MnPs)活性SM1极显著高于其它两组(P<0.01),峰值分别在第6天211.11U/g和第10天49U/g;Mn2+对木质素过氧化物酶(Lips)、纤维素酶(Cels)和半纤维素酶(Hcels)活性没有影响,且秸秆组织结构变化与相关纤维素酶活性具有一致性。电镜扫描显示,未经任何处理的油菜秸秆组织结构十分致密,细胞组织排列有序,经白腐菌WY01处理,第20天SMc油菜秸秆原来致密有序的组织遭到破坏,部分出现疏松的网状,SM1第20天油菜秸秆组织遭到破坏且局部出现坍塌现象,第40天纤维组织完全分解并粉化;SM2第20天秸秆组织也遭到不同程度的破坏,第40天纤维组织完全分解,但效果不及SM1。综合生物降解效果SM1>SM2>SMc。结果提示:Mn2+能够诱导并有利于白腐菌WY01对油菜秸秆的降解。本研究为油菜秸秆开发生物饲料提供依据。     

平菇发酵料装料接种一体机关键装置的设计与试验

针对当前平菇菌棒生产中的装料、接种单机作业效率低、稳定性差、用工多等难题,该研究结合平菇栽培料诱导灭菌发酵工艺与中心孔接种工艺,设计了一种适应玉米芯颗粒菌种的平菇发酵料装料接种一体机,整机主要由装料装置、窝口装置和接种装置等组成。首先根据菌棒制作中的装料量与接种量要求对整机的关键部件进行设计,确定装料绞龙、窝口槽型凸轮和接种凸轮等零部件的结构参数,然后以绞龙转速、绞龙直径和绞龙螺距为影响因素,装料生产率和装料密度为响应指标,通过响应曲面方法分析各因素交互作用影响,对回归模型进行多目标优化,得出平菇发酵料装料接种一体机装料质量的最优组合为：绞龙转速191.94 r/min,绞龙直径133.22 mm,绞龙螺距100.00 mm,此时,装料生产率723袋/h,装料密度537.27 kg/m3。对优化参数进行生产验证,测得生产率为726袋/h,装料密度为536.25 kg/m3,与优化值相对误差分别为0.42%和0.19%。同时,测得接种电机转速在120 r/min时的接种量为132.33 g,接种变异系数为1.19%,满足发酵料中心孔菌种量不少于装料量5%的生产要求,接种装置的平均接种深度为242.5 mm,接种深度的变异系数为1.05%。与单机菌棒制作设备相比,平菇发酵料装料接种一体机生产率提高3倍,时间缩短2.4 倍,人数减少4人,节省2道作业工序,满足北方地区平菇发酵料机械化生产对装备的需求。     

出口平菇菌棒品种筛选试验

对7个平菇菌株的菌盖颜色、菌盖直径、菌柄长度、子实体着生方式和生物学效率进行了观测和分析，结果表明，鲁植1号菌株综合农艺性状和商品性状最好，基本符合韩国市场对平菇的商品要求：菌盖蓝黑色，平均直径3cm，平均柄长8cm，子实体丛生，产量最高，生物学效率达到100％。     

12株侧耳属食用菌菌丝中主要营养成分分析

为探究湖北省侧耳属食用菌常见栽培种的主要营养成分,采用常规方法测定了12株侧耳属食用菌菌丝中灰分、粗蛋白、粗脂肪和总糖的含量,利用高效液相色谱法测定了菌丝中洛伐他汀和麦角硫因的含量。结果表明,食用菌菌丝中灰分含量为3.81%～6.65%,粗蛋白含量为11.18%～21.4%,粗脂肪含量为0.65%～3.45%,总糖含量为15.18%～24.70%,洛伐他汀含量为12.94～42.10μg·g^-1,麦角硫因含量为13.59～61.25μg·g^-1。菌株P380菌丝中洛伐他汀和麦角硫因的相对含量较高,分别为42.10、51.70μg·g^-1,表明菌株P380可能是洛伐他汀和麦角硫因合成的优势菌株。本研究结果为后期生物活性物质富集培养基的筛选及侧耳属食用菌生物活性物质的合理开发与利用奠定了基础。     

35个山东主栽平菇菌株的ISSR遗传差异分析

平菇是我国北方栽培的主要食用菌品种,其菌株多,遗传背景复杂。本研究采用ISSR标记技术对35个山东省主要栽培的平菇菌株进行DNA指纹分析,并利用NTSYS-PC分析软件对这些供试菌株的遗传差异性进行聚类分析。研究结果表明,从107个随机引物中共筛选到16个备用引物,通过利用16个引物对这35个平菇菌株的DNA进行ISSR-PCR,共扩增出259条清晰的DNA片段,大小介于0.3～4.2kb。聚类分析发现,相似水平在66.5%左右时,35个菌株分为3个组群,即黑色、灰黑色和白色子实体3个组群。本研究为山东省平菇遗传信息库的建立和平菇遗传育种工作奠定了一定的基础。     

珍稀食用菌绣球菌液体发酵工艺条件优化

为研究绣球菌最适的液体发酵条件,同时保证其多糖的产量,以绣球菌菌丝干重和胞外多糖(EPS)产量为评价指标,采用单因素和正交试验L9(34)优化绣球菌液体发酵工艺。结果表明,最佳液体发酵工艺条件为:碳源为葡萄糖,氮源为蛋白胨,无机盐为硫酸镁,pH值5.5,C/N=20/1,培养温度27℃,此工艺条件下菌丝干重和EPS产量最高,分别为1.5 g·L~(-1)和2.87 mg·L~(-1)。本研究结果为绣球菌后续的相关研究提供了理论依据。     

即食杏鲍菇热风-真空联合干燥工艺优化

为了充分利用工厂化栽培杏鲍菇加工副产物(菇头),对其进行联合干燥开发成即食杏鲍菇休闲产品。选取干燥速率、感官评分、色泽明亮度和硬度的综合值为评价指标,采用三因素二次通用旋转组合设计优化即食杏鲍菇生产中热风-真空联合干燥工艺参数,同时与热风干燥(60℃)、真空干燥(-0.09 MPa,60℃)产品的品质进行对比分析结果表明:热风干燥温度和真空干燥温度对即食杏鲍菇干燥过程影响极显著(P0.01),热风时间影响显著(P0.05),影响因素主次顺序依次为真空干燥温度、热风干燥温度和时间,确定的最佳工艺条件为:先热风干燥(60℃,20 min)(转换点湿基含水率≤78%),后真空干燥(55℃,-0.09 MPa);联合干燥即食杏鲍菇休闲产品的品质优于热风干燥和真空干燥产品的品质,能耗比真空干燥减少57%,但高于热风干燥。研究为实现工厂化栽培杏鲍菇副产物的资源化利用提供了参考。     

具有产表面活性剂功能石油降解茵的筛选及其发酵条件优化

从广州某炼油厂附近石油污染的土壤中筛选出一株可高效产表面活性剂的原油降解菌株MZ01,结合菌株形态观察、革兰氏染色和16SrDNA序列同源性进行分析鉴定其属于假单胞菌属（Pseudomonassp．MZ01）,该菌9d对原油的降解率达54．7％。通过正交实验优化其产表面活性剂的环境因子并进行发酵培养,结果表明,MZ01最佳发酵条件为：酵母膏（3g·L^-1）作为氮源,玉米油（2g·L^-1）作为碳源,温度为25℃,pH值为9．0和含盐量为5％。该条件下3d的发酵产物经提纯后得到表面活性剂产量为2．27g·L^-1,测得该产物CMC值为0．1g·L^-1,可将水的表面张力从初始的72mN·m^-1降至30mN·m^-1。     

超声波-内部沸腾法提取杏鲍菇多糖的工艺优化

为了提高杏鲍菇多糖得率,推动杏鲍菇产业发展,利用响应面法对杏鲍菇多糖的超声波-内部沸腾法提取工艺进行优化,建立了乙醇浓度、液料比、提取时间、提取温度和超声波功率的五因素回归模型,并对模型的有效性与因子间的交互作用进行分析。结果表明,杏鲍菇多糖提取最佳工艺条件为:乙醇浓度47%、液料比23 m L·g-1、提取时间8min、提取温度90℃、超声波功率475W,在此条件下杏鲍菇多糖得率可达11.05%。该方法能有效提高杏鲍菇多糖得率、缩短提取时间、提高提取效率,为进一步开发杏鲍菇多糖功能营养食品提供了一定的技术依据。