布拉酵母高密度发酵培养基及发酵工艺优化

为实现布拉酵母高密度培养,对其高密度发酵培养基和发酵工艺进行优化。采用Plackett-Burman试验筛选培养基中的显著因素,并进行中心组合设计。通过人工神经网络（artificial neural network,ANN）和响应面试验建立菌体布拉酵母产量与培养基之间的关系模型,利用遗传算法（genetic algorithm,GA）进行全局寻优。结果表明,ANN模型有较好的数据拟合能力和预测能力,更适合处理复杂的非线性问题。GA优化获得最佳培养基组合：葡萄糖40.52 g/L、蛋白胨36.8 g/L、玉米浆17.32 g/L、硝酸钾14 g/L、酵母营养盐1.5 g/L、磷酸二氢钾0.6 g/L、硫酸镁0.8 g/L。利用该培养基进行摇瓶培养,菌体布拉酵母产量可达到8.21 g/L,比优化前提高1.39 倍。在此基础上利用1 L发酵罐培养确定最佳发酵工艺：温度30 ℃、接种量10%、pH 5.0、溶氧40%。利用50 L发酵罐进行扩大培养,流加葡萄糖和蛋白胨控制发酵液中葡萄糖3 g/L、氨氮0.06 g/L,菌体布拉酵母产量达到51.21 g/L。     

榆耳发酵培养基及发酵条件的优化

系统考察了培养基成分及发酵条件对榆耳JX2010菌株液体发酵生物量和发酵液抑菌活性的影响.培养基单因素筛选试验结果表明,玉米淀粉和黄豆粉为最适碳源和氮源;采用均匀设计法对培养基组成优化结果表明,最佳的培养基配方为4.6％玉米淀粉、1.6％黄豆粉、0.03％硫酸镁、0.03％磷酸二氢钾、0.01％磷酸氢二钾、0.001％硫酸锌、0.001％硫酸锰及0.1g/L维生素B1;以此优化的培养基对培养条件研究的结果表明,在10％接种量、20％摇瓶装液量、培养基初始pH5.5的条件下发酵培养时间7d时,发酵效果最好,发酵生物量达到(14.98±0.74) g/L,抑菌直径达到(16.7±0.5)mm.     

产谷胱甘肽重组巴斯德毕赤氏酵母发酵条件的研究

考察了培养基组成及培养条件对重组巴斯德毕赤氏酵母(Pichia pastoris)x-33(pGAPZA-gsh 1)合成谷胱甘肽(GSH)的影响。优化后的培养基组成为:甘油30g/L、蛋白胨40g/L、酵母膏9g/L、半胱氨酸0.36 g/L、KH_2PO_4 3g/L;培养条件为:自然pH、摇床转速200r/min、装液量为30mL/250mL、接种量为10%。在此优化条件下重组酵母的GSH产量是98.5mg/L,为优化前的2.33倍,生物量最大值达到19.6g/L。在5L发酵罐上进行放大实验,发酵结束后GSH产量、重组菌的生物量分别为97.9mg/L,18.7g/L与摇瓶发酵结果基本吻合。     

以活化硒矿为硒源的灵芝生物富硒研究

对以活化硒矿为硒源的灵芝(Ganoderma lucidum)液体培养条件进行了研究。考察了不同碳源和氮源对灵芝生长的影响,利用正交试验确定了最佳液体发酵培养基并对温度、转速、pH等发酵条件进行了优化。试验结果表明:灵芝液体培养的最佳发酵培养基是:2%玉米粉,4%葡萄糖,3%麸皮汁,0.2%磷酸二氢钾,0.1%七水硫酸镁;最佳发酵培养条件是:温度28℃,摇床转速180r/min,pH6,接种量15%,菌丝生物量高达23.59g/L。当添加的硒矿水溶硒含量为5μg/g时,灵芝富硒效果最好,其总硒含量和富硒率分别达302.2μg/g和60.0%。     

酿酒酵母菌产谷胱甘肽的发酵条件研究

以从土壤中筛选出的酿酒酵母菌HSJB1为生产菌株,对影响其生物合成谷胱甘肽的摇瓶发酵条件进行了研究.优化的发酵培养基为:葡萄糖20g/L、硫酸铵5g/L、蛋白胨12.5g/L、磷酸二氢钾9g/L、硫酸镁1g/L、氯化钠0.2g/L、硫酸锌0.01g/L.优化的培养条件为:pH值为5、装液量30mL/250mL三角瓶、温度28℃、接种量110%.优化后谷胱甘肽的产量为59.60mg/L,比优化前提高了11.2%,生物量为4.25g/L,比优化前提高了11.8%.     

蛹虫草液体培养优化研究

采用摇瓶培养的方法,通过单因素筛选和正交试验,以虫草酸含量为指标确定蛹虫草液体培养的最佳培养基配方和培养条件。结果表明,蛹虫草液体培养的最适培养基组成为:葡萄糖23g/L,酵母浸出粉6g/L,MgSO_4·7H_2O 0.4g/L,KH_2PO_40.6g/L,VB_10.01g/L;最佳培养条件为:接种量10%,发酵温度25℃,摇床转速130r/min,pH值自然,此时蛹虫草液体培养的生物量为12.2359g/L,菌丝体虫草酸含量为164.2476mg/g。     

高生物量酿酒酵母DW-AQJM-38发酵优化研究

研究了高生物量酿酒酵母DW-AQJM-38摇瓶最佳发酵培养基及培养条件,通过单因子优化碳源、无机盐,均匀设计优化氮源,正交设计优化最佳发酵培养基,单因子优化转速、装液量、接种量等发酵条件,优化补糖工艺,得出:最佳发酵培养基配方(%):红糖2.1,大豆蛋白胨1.7,酵母膏0.5,磷酸二氢钾0.3,硫酸镁0.05,无水氯化钙0.015,pH6.5-7.0.发酵培养条件:培养温度:30℃,接种量:5%或10%,种子接种时间:16～17h,装液量:30mL/500mL,转速:200 r/min,补糖策略:自发酵10h开始补糖,补糖量2.5%,每隔3 h补糖1次,直至16h,发酵时间:21 h,生物量50.0g/L,活菌数达4.5×109 cfu/mL.     

杏鲍菇液体菌种制备条件的研究

为了缩短杏鲍菇的制种和生产周期,提高其产量和质量,对杏鲍菇液体菌种摇瓶培养基和培养条件进行了筛选和优化研究。试验表明,适宜的培养基配方为:黄豆饼粉60 g/L、葡萄糖20 g/L、磷酸二氢钾0.5 g/L、硫酸镁0.5 g/L、VB10.01 g/L、蛋白胨3 g/L;适宜的培养条件是:接种量为12%、接种龄为培养4 d的菌种、装液量为100 m L/250 m L、摇瓶转速为150 r/min、p H为6.0。     

响应面法优化产油圆红冬孢酵母发酵培养基的研究

采用部分因子设计筛选出影响产油圆红冬孢酵母生物量积累的主要因素为葡萄糖、酵母粉和硫酸铵。在此基础上利用响应面实验设计对主要影响因素进行分析,并预测出圆红冬孢酵母生物量产量最优的培养基组成。最后确定的最佳发酵培养基组成为(g/L):葡萄糖71.1,酵母粉2.19,硫酸铵2.83,磷酸二氢钾1,硫酸镁1,此时圆红冬孢酵母生物量为6.67g/L,与预测值6.62g/L非常接近,证实了该模型是合理的。     

富铁酵母培养条件优化及分析

通过在培养基中添加Fe2+的方法制备富铁酵母。测定富铁酵母生物量及铁的含量。对培养条件进行了优化。确定培养条件为:培养温度28℃,摇床转数200r/min,培养基Fe2+添加浓度为100mg/L,装液量60mL/250mL三角瓶,接种量10%(v/v),pH值为6.0,培养时间72h。在此优化条件下获得的富铁酵母生物量可达到4.112g/L±0.17g/L,铁含量可达7.505mg/g±0.33mg/g。其中有机铁含量为81.4%。对空白酵母和富铁酵母进行红外光谱分析,比较了酵母富集Fe2+前后吸收峰的变化,并对空白酵母和富铁酵母中的17种氨基酸的组成进行分析。     

响应面法优化三孢布拉氏霉菌发酵产番茄红素工艺

番茄红素除了呈现鲜艳的颜色外,还具有比较强的抗氧化等功能性作用,因而广泛应用于食品、饮料等行业,与化学合成法相比,微生物发酵法生产的番茄红素因为安全性更易于被消费者接受,因此提高天然番茄红素产量意义重大。文章以三孢布拉氏霉菌为发酵菌种,通过响应面法对发酵培养基的组成及发酵条件进行优化,从而提高番茄红素的产量与纯度。经过单因素分析和响应面优化后的培养基组成及培养条件为玉米粉20 g/L、黄豆粉25 g/L、磷酸二氢钾0.6 g/L、硫酸镁0.9 g/L、玉米油12 g/L、发酵液初始pH 6.5、接种量6%、装液量40 mL/250 mL、正菌和负菌接种比例1∶15、培养温度26℃、转速180 r/min、振荡培养144 h,在42 h时加入0.4 g/L的2-氨基-6-甲基吡啶作为环化酶阻断剂,在此条件下番茄红素的产量为626.25 mg/L,比优化前提高了25.6%,该研究结果可为番茄红素工业化生产提供参考,有助于更好地应用于肉品、饮料、保健品等行业。     

红曲霉发酵产胞外多糖工艺的优化

研究了碳源、氮源和无机盐对红曲霉Y 7产多糖的影响 ,优化并确定了产胞外多糖的培养基组成 :麦芽糖 6 0 g/L ,蛋白胨 2 .5g/L ,磷酸二氢钾 4 g/L ,硫酸镁 0 .5 g/L ,氯化钙 0 .6 g/L .研究了油脂对胞外多糖的影响 ,并确定棕榈油的添加量为 0 .2 g/dL .在 5 0 0mL的三角瓶装培养基 75mL ,接种量 15 % ,种子液种龄 2 4h ,培养温度 33℃ ,摇床转速 2 2 0r/min ,培养 96h .在上述条件下生物量干重为 1.4 2 g/dL ,发酵液胞外多糖产量可达 3.2 4 g/L ,比初始条件高出 2 .5倍 .     

三孢布拉氏霉菌发酵产β-胡萝卜素工艺优化

三孢布拉氏霉菌(Blakeslea trispora,B. trispora)是目前微生物发酵产β-胡萝卜素的主要菌种之一。该研究通过单因素及响应面试验对三孢布拉氏霉菌液态发酵培养基成分以及工艺参数进行优化。优化后的最佳发酵培养基组成为:玉米粉20 g/L、黄豆粉30 g/L、葡萄糖4.8 g/L、玉米浆粉2.6 g/L、植物油4%、V_(B_1) 0.001%、MgSO_4 0.5 g/L、KH_2PO_4 2 g/L。工艺参数:发酵液初始p H 6.80、装液量35 mL/250 mL、负正菌种接种体积比1.60∶1、接种量12.5%、培养温度28℃、转速200 r/min、发酵时间132 h。在此发酵条件下,三孢布拉氏霉菌发酵产β-胡萝卜素的含量为523.8 mg/L,比优化前提高了19.9%。     

法夫酵母产虾青素培养基及培养条件的优化

采用单因素实验对高产虾青素的法夫酵母(Phaffia rhodozymaJMU-MVP14)的培养基及培养条件进行优化,确定最佳培养基组成是:葡萄糖30g/L,酵母膏6g/L,(NH4)2SO41.015g/L(C/N=65),MgSO4·7H2O1g/L,KH2PO413.6g/L(C/P=10),CaCl20.2g/L。最佳培养条件是:初始pH7.0,接种量5%,装液量30mL,培养温度20℃。在此条件下,于7L发酵罐、进行发酵培养,其生物量和虾青素含量分别为13.13g/L和67.07mg/L,与初始培养条件相比分别提高了85.8%和15.8%。     

L-脯氨酸摇瓶发酵条件的优化

以黄色短杆菌(Brevibacterium flavum)AP117为出发菌进行了摇瓶条件下的脯氨酸发酵条件研究.正交试验结果表明,发酵培养基中蔗糖、乙酸铵、L-异亮氨酸、生物素和硫胺素的最适用量分别为4.0%、4.0%、300 mg/L400 μg/L和600 μg/L,发酵培养72 h后,L-脯氨酸积累可达57.12 g/L.同时考察了硫酸镁磷酸二氢钾不同装液量接种量和初始pH对菌株AP117积累L-脯氨酸的影响.     

热带假丝酵母发酵法生产木糖醇的研究

目的利用热带假丝酵母研究发酵木糖生产木糖醇的发酵条件。方法采用摇瓶发酵对发酵生产条件,如培养基中初始木糖浓度、接种量和通气量、氮源、pH等进行优化,通过测定发酵液中木糖的残留量、木糖醇的转化率来确定适合的发酵工艺。结果通过实验得到最佳培养基条件为:初始木糖50g/L,蛋白胨5g/L,酵母粉10g/L,硫酸镁0.5g/L、磷酸二氢钾5g/L,硫酸铵1g/L;最佳发酵条件为:pH 6.0,摇瓶发酵装液量50mL/250mL,转速200 r/min,发酵温度30℃,发酵时间28h。结论优化了木糖醇的发酵工艺。     

富铬酵母培养条件优化及分析

通过在培养基中添加Cr3 制备富铬酵母,测定富铬酵母生物量及铬的含量进行培养条件优化实验,结果表明,培养温度28℃,摇床转数220r/min,培养基CrCl3·6H2O添加量为20mg/L,装液量50mL/250mL三角瓶,接种量5%(v/v),pH值为6.0,培养时间72h,获得的富铬酵母生物量可达(12.11±0.14)g/L,铬含量可达(184.68±0.07)μg/g,铬总含量达到了(2236.48±26.62)g/L。其中有机铬含量为88.9%。对空白酵母和富铬酵母进行红外光谱分析,比较了酵母富集Cr3 前后吸收峰的变化,并对空白酵母和富铬酵母中的17种氨基酸的组成进行了分析。     

酿酒酵母S.cerevisiae YQ-7的高密度发酵

研究了酿酒酵母S.cerevisiae YQ-7发酵的最佳培养基组成;通过单因素试验优化碳源和氮源的添加量,响应面法优化培养基中的碳氮比,得出最佳发酵培养基配方:蔗糖76.31g/L,酵母浸膏33.75g/L,酸水解酪蛋白16.00g/L,硫酸铵0.5g/L,硫酸镁1.0g/L,磷酸二氢钾2.6g/L,甘氨酸2g/L。同时,对补糖策略进行了研究,确定补糖工艺为自发酵16h开始补糖,补糖量70%~80%,每隔12h补糖一次,50h终止发酵,生物量为49.47g/L。     

富锌酵母的制备及分析

通过在培养基中添加Zn2+的方法制备富锌酵母。测定富锌酵母生物量及锌含量。对培养条件进行了优化,确定了最优培养条件为培养温度28℃、摇床转速220r/min、培养基锌添加量600mg/L、接种量体积分数为10%(v/v)、培养起始pH值为6.0、培养时间60h。在此优化条件下获得的富锌酵母生物量可达到(8.712±1.033)g/L,锌含量可达(7.890±0.802)mg/g,锌总含量达到了(69.261±15.401)mg/L。对空白酵母和富锌酵母进行红外光谱分析,比较了酵母富集Zn2+前后吸收峰的变化。并对富锌前后酵母中的17种氨基酸的组成进行分析。     

粗毛纤孔菌产三萜液体发酵条件优化

以粗毛纤孔菌深层发酵菌丝体的总三萜产量为目标,通过单因素和正交实验对粗毛纤孔菌的液体发酵培养基进行优化,确定最佳的液体发酵培养基为:葡萄糖40g/L,黄豆粉5g/L,硫酸镁1.5g/L,磷酸二氢钾3g/L和维生素B10.05g/L。后期对摇瓶发酵条件进行优化,结果表明,在接种量为3片(12mm)菌丝片,pH为6,装液量为100mL/250mL的三角瓶,转速为155r/min,27℃条件下培养11d,粗毛纤孔菌发酵菌丝生物量可达2.20g/100mL,胞内总三萜产量可达100.83mg/100mL。