以水稻秸秆为基质里氏木霉产酶条件优化

以里氏木霉（Trichoderma reesei）为研究对象,对水稻秸秆进行糖化试验。通过单因素试验及响应面法优化里氏木霉产酶培养基及产酶条件。结果表明,里氏木霉产酶最佳培养基为：水稻秸秆15.0 g/L、（NH4）2SO4 2.0 g/L、KH2PO4 3.0 g/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、吐温-80 0.5 mL/L、微量元素液10.0 mL/L、FeSO4·7H2O 0.005 g/L。此优化条件下,菌株的滤纸酶酶活为0.612 PFU/mL,提高了52.6%。最佳发酵条件为：发酵温度29 ℃,初始pH 6、接种量5.0%、转速150 r/min、发酵时间8 d。在此优化条件下,滤纸酶酶活为1.12 PFU/mL,提高了83.2%。     

米根霉L-乳酸发酵动力学

通过正交试验研究米根霉AS3.819利用葡萄糖发酵生产L-乳酸时,发酵培养基中葡萄糖、(NH4)2SO4、KH2PO4、ZnSO4·7H2O、MgSO4对发酵的影响.确定的最佳发酵培养基组成:葡萄糖80 g/L、(NH4)2SO4 2 g/L、KH2PO4 0.3 g/L、ZnSO4·7H2O 0.05 g/L、MgSO40.3 g/L.在此培养基组中平均发酵产L-乳酸61.5g/L,对葡萄糖的平均转化率为76.9%.初步建立米根霉AS3.819利用葡萄糖发酵生产L-乳酸的动力学模型,并通过发酵动力学试验获得到模型参数,对培养基中初始葡萄糖质量浓度分别为72、74g/L的发酵过程进行预报.结果表明,建立的动力学模型能较好地描述米根霉发酵生产L-乳酸的过程:L-乳酸的生成机制是以生长机制为主的混合动力学机制.     

响应面法优化桔青霉产核酸酶P1培养基

采用响应面方法对桔青霉产核酸酶P1的发酵培养基进行优化。首先通过Plackett-Burman实验,筛选出3个主要的影响因素:葡萄糖、CaCl2和ZnSO4.7H2O。然后运用爬坡路径法对这3种因子进行实验,获得这3种重要因子的最适质量浓度范围。最后通过响应面分析法,得出3种重要影响因子的交互作用及最佳条件。确定桔青霉产核酸酶P1的最佳发酵培养基为:葡萄糖51.82g/L,蛋白胨3g/L,KH2PO4和K2HPO4各0.3g/L,CaCl20.52g/L,MgSO4·7H2O0.6g/L,ZnSO4·7H2O0.34g/L,吐温-802mL/L,在此最佳培养基下发酵酶活可达419.7U/mL,比优化前提高了31.8%。     

响应面法优化厌氧细菌产纤维素酶发酵培养基

通过单因素试验确定了厌氧纤维素降解细菌—溶纤维丁酸弧菌WHQ产纤维素酶的最佳培养条件,结果表明,最适产酶条件为培养时间48h,接种量10％,初始pH值8.5,温度37℃.在此基础上,应用响应面法优化该菌株产纤维素酶培养基.在初期研究中,葡萄糖和尿素确定为最佳的碳氮源,利用Plackett-Burman设计从10种培养基成分中筛选出对WHQ产内切纤维素酶有重要性的因素,结果表明葡萄糖、NaHCO,和MgSO4·7H2O对WHQ产内切纤维素酶有重要影响,利用Box-Behnken设计研究这3种因素对WHQ产内切纤维素酶的综合效应,结果表明3种因素的最佳值为MgSO4·7H2O 0.14g/L、葡萄糖14.3g/L、NaHCO3 6.92g/L,此时的内切酶酶活力最大值为206.548μg/(mL.min),与实验值相接近199.324μg/(mL·min),比未优化前的内切纤维素酶活力71.254μg/(mL·min)提高179％.     

嗜酸乳杆菌产细菌素培养基及培养条件的优化

为了提高嗜酸乳杆菌单位体积的活菌数及其产细菌素的产量,通过单因素试验和正交试验优化了培养基配方及培养条件。优化后培养基配方为葡萄糖10g/L,蛋白胨15g/L,牛肉膏15g/L,氯化钠3g/L,碳酸钙1g/L,MgSO4.7H2O 0.4g/L,柠檬酸三铵2g/L,K2HPO4.3H2O 4g/L,MnSO4.H2O 0.2g/L。优化后培养条件为37℃发酵22h,接种量为2%,初始pH值为6.8,摇床转速160r/min。在此条件下,细菌素效价为231.34AU/mL。     

利用纤维素类物质——玉米芯生产L-乳酸的研究

以纤维素类物质——玉米芯为底物,利用纤维素酶和米根霉对L-乳酸的同时糖化发酵工艺进行了系统地研究。运用单因素试验和正交设计理论确定了最佳摇瓶发酵培养基及条件。最佳发酵培养基组成(g/L):玉米芯150,NH4Cl0.2,ZnSO4·7H2O0.08,MgSO4·7H2O0.25,NaH2PO40.3,KH2PO40.3,一次性添加20g/LCaCO3控制pH;最佳发酵条件是:发酵温度34℃,摇床转速200r/min,发酵72h,产酸量可达24.80g/L。     

菌体蛋白水解液应用于谷氨酸发酵的研究

谷氨酸菌体蛋白来自温敏型谷氨酸发酵生产废渣,经水解后替代适量豆粕水解液用于温敏型谷氨酸发酵培养基中。通过进行发酵工艺优化,实验结果表明在温敏型谷氨酸发酵培养基中添加一定量的谷氨酸菌体蛋白水解液,发酵的产酸和转化率有显著的提高。经过工艺优化,温敏型谷氨酸发酵培养基组成确定为:淀粉水解糖55g/L,玉米浆20mL/L,谷氨酸菌体蛋白水解液10g/L,豆粕水解液10g/L,糖蜜15g/L,Na2HPO47g/L,KCl 4g/L,MgSO4·7H2O 1.5g/L,MnSO4·7H2O 30mg/L,FeSO4·7H2O 30mg/L,维生素B1350μg/L,维生素H 500μg/L,消泡剂0.1mL/L。在此培养条件下,谷氨酸的产酸率达18g/L,转化率达65%,温敏型谷氨酸发酵综合水平有所提高。     

木糖发酵产2，3-丁二醇培养基的优化

以2,3-丁二醇得率作为考察指标,运用单因素试验和4因素3水平响应面实验设计方法,研究木糖、氮源、无机盐和金属离子对2,3-丁二醇得率的影响。结果表明,培养基的最佳浓度组合为:木糖为83.4 g/L、酵母粉为20.3 g/L、KH2PO4为10 g/L、K2HPO4为7.2 g/L(、NH4)2SO4 2 g/L、柠檬酸钠4 g/L、MgSO4.7H2O 0.05 g/L、MnSO4.7H2O为0.005 g/L、ZnSO4.7H2O 0.01 g/L、FeSO4.7H2O0.005 g/L、CaCl2 0.057 g/L。利用优化后的培养基进行发酵,2,3-丁二醇得率达0.348 g/g,与初始条件相比,提高了16%;实验结果与模型预测值拟合一致。     

米根霉液态发酵产糖化酶工艺条件研究

米根霉具有较强的产淀粉糖化酶能力。本研究通过对米根霉液态发酵工艺条件的研究来提高其产糖化酶能力,为红曲黄酒纯种酿造技术奠定基础。以米根霉为出发菌株,大米液化液作为碳源进行摇瓶发酵,通过正交试验优化液态培养基配方,并通过单因素试验得出米根霉的培养条件。优化的摇瓶发酵最佳培养基为:液化液浓度50%,NH4Cl 5 g/L,KH2PO41 g/L,MgSO4·5H2O 0.3 g/L,FeSO4·7H2O 0.4 g/L,CaCO38 g/L;发酵条件为:初始pH6.0,装液量50 mL,摇床转速150r/min,接种量6%,发酵温度为32℃。该发酵条件下,菌株摇瓶发酵液的糖化酶活力达到196.6 U/mL±8.1 U/mL。     

响应面法优化壳聚糖酶发酵培养基

为了提高壳聚糖酶的产量,在单因素的试验基础上,采用响应面法优化诱变后菌株的发酵培养基。利用Plackett-Burman试验设计分析发酵培养基中的7个组分,确定了其中的3个显著因素为酵母浸粉、葡萄糖和MgSO4·7H2O,应用最陡爬坡试验确定了这3个因素的合理范围,再通过Box-Behnken响应面试验优化培养基组分。结果表明,最佳发酵培养基为：酵母浸粉16.9 g/L,葡萄糖10.3 g/L,NaCl 5 g/L,K2HPO4 1.4 g/L,KH2PO4 0.6 g/L,MgSO4·7H2O 1.2 g/L和吐温-80 1.2 g/L。在此优化条件下,壳聚糖酶酶活力达到10.57 U/mL,比优化前提高了11.77%。     

响应曲面法优化乳杆菌产细菌素的条件研究

以分离自泡菜可产细菌素的乳杆菌作为实验菌,优化其产细菌素的最佳培养条件,以提高其产细菌素的能力。通过Plackett-Burman实验筛选出对乳杆菌产细菌素有显著影响的3个因素,分别为装液量、葡萄糖质量浓度以及蛋白胨质量浓度。以抑菌圈直径大小作为产细菌素能力大小的判断依据,通过最陡爬坡实验和Box-Behnken实验进一步优化,并对优化的结果进行验证,验证结果表明,预测值和实际值有良好的拟合性,此优化模型可靠。最后确定的乳杆菌产细菌素的优化培养基组成为:蛋白胨30g/L、葡萄糖15g/L、柠檬酸氢二铵2g/L、K2HPO42g/L、乙酸钠5g/L、MnSO4.4H2O0.25g/L、MgSO4.7H2O0.58g/L、吐温800.1%;最佳培养条件为:装液量25mL、温度30℃、培养时间24h、接种量1%、pH6.0。在此优化发酵条件下,细菌素的产量提高了30%。     

蛹虫草液体种制备及发酵生产菌丝体和虫草菌素工艺优化

为获得蛹虫草液体种制备和液体发酵生产菌丝体和虫草菌素的最佳工艺,以蛹草拟青霉Peacilomyces militarisBCEC07菌株为菌种,通过对接种量(孢子浓度)的考察,探索不同孢子浓度对蛹虫草液体母种制作效果的影响;通过单因素和正交试验,优化生产虫草菌素各营养因子的最佳种类和配比。结果表明:在1.5×1010孢子数的接种量时制作的母种最适合用于蛹虫草液体发酵产菌丝体和虫草菌素;蔗糖、蛋白胨、MgSO4.7H2O、K2HPO4和NAA是最适合的碳源、氮源、无机盐及生长因子;工艺优化后得出蛹虫草液体发酵产菌丝体的最佳配方为30g/L蔗糖、25g/L蛋白胨、1.5g/L KH2PO4、0.5g/L MgSO4.7H2O和4.0mg/L NAA;产虫草菌素的最佳配方为:30g/L蔗糖、25g/L蛋白胨、1.5g/L KH2PO4、0.5g/L MgSO4.7H2O和3.0mg/L NAA。优化后生物量和虫草菌素总产量分别提高了43.00%(达31.60g/L)和31.60%(达645.12mg/L)。为进一步提高蛹虫草菌丝体及虫草菌素的单位产量提供参考。     

伊枯草菌素A高产菌株的筛选鉴定及发酵工艺研究

该研究采用平板对峙法及高效液相色谱（HPLC）法从土壤中筛选高产伊枯草菌素A（iturin A）的菌株,通过分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并以iturin A产量为评价指标,对培养基成分及发酵条件进行研究。结果表明,筛选得到1株高产iturin A的菌株,编号为ND,并鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）;其产iturin A的最佳培养基成分为豆粕粉120 g/L、酵母浸粉16 g/L、L-谷氨酸钠1 g/L、甘油70 mL/L、MgSO4·7H2O 0.5 g/L、KH2PO4 1.0 g/L,FeSO4·7H2O 0.15 mg/L、MnSO4·H2O 5 mg/L、CuSO4·5H2O 0.16 mg/L;最佳培养条件为装液量12%、初始pH值8、接种量10%、培养温度28 ℃、培养时间5 d。在此最优条件下,菌株ND的iturin A产量为4.76 g/L,是优化前（0.35 g/L）的13.6倍。     

一株耐高温乳酸菌的发酵条件优化

选用乳酸菌发酵生产L-乳酸,利用SAS软件的Plackett-Burman设计和Box-Benhnken设计优化了发酵培养基,以期提高L-乳酸的产量。最终确定最优培养基为(g/L),乙酸钠1.69、蛋白胨6.33、酵母膏6.63、葡萄糖30、吐温80 1、玉米浆10、柠檬酸二铵2、KH2PO40.28、MnSO4.7H2O 0.2、MgSO4.7H2O 0.2、CaCO310。在上述条件下,发酵乳酸菌的L-乳酸产量为12.533 g/L,比优化前提高74.07%。     

高产油脂隐球酵母菌发酵条件研究

通过摇瓶培养,对各项与菌体产油脂相关因素进行单因素及正交试验,确定摇瓶发酵培养最佳产油脂条件:碳源,葡萄糖120g/L;氮源,硝酸钾1g/L,玉米浆2.5g/L;C/N:400,硫酸镁1.5g/L,硫酸锰2mg/L;培养温度为28℃,接种量10%,发酵时间96h,起始pH7.0,最后可得油脂产量14.32g/L,菌体生物量25.67g/L,油脂含量55.8%。     

响应曲面设计法优化Streptomyces mediolani降解纤维素生成乙醇的培养基

选用梅久兰链霉菌（Streptomyces mediolani）K7-2进行培养,利用minitab15软件进行Plack-ett-Burman设计和响应曲面设计与回归分析,确定了影响乙醇生产的培养基成分中的3个主要效应因子是CMC-Na、尿素和pH,同时得到乙醇产量和各因素间的回归方程,通过计算,最终优化后的培养基成分是：CMC-Na10.3g/L,尿素0.2g/L、pH7.5、氯化铵10g/L、KH2PO42g/L、MgSO4·7H2O0.3g/L、CaCl20.3mg/L、（NH4）2SO41.4g/L、FeSO4·7H2O5mg/L、MnSO4.H2O1.56mg/L、ZnSO41.4mg/L、CoCl20.2mg/L。按照这个培养基成分培养菌株,发酵后得到的乙醇产量是0.3954g/L,乙醇产率是3.84%.     

Lactobacillus reuteri IMAU10240增殖培养基及高密度培养工艺优化

Lactobacillus reuteri IMAU10240(L.reuteri IMAU10240)是一株具有潜在益生特性的乳酸菌,为实现产业化应用,对其培养工艺进行优化以提高其活菌数。本研究以MRS培养基为基础,通过单因素筛选试验、正交试验和响应面优化试验对该菌株的培养基以及培养条件进行优化。通过实验确定L.reuteri IMAU10240最适培养基:蔗糖100.00 g/L,大豆蛋白胨13.25 g/L,酵母粉8.84 g/L,酵母蛋白胨13.25 g/L,Na_2HPO_4 19.85 g/L,柠檬酸2.58 g/L,MnSO_4·5H_2O 0.12 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.40 g/L,甘油2.76 g/L,吐温-80 1.00 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.50 g/L。初始pH 6.5,通入氮气37℃恒pH 5.5培养7~8 h。利用优化好的配方工艺进行5 L/50 L/200 L发酵罐的小试及中试试验,验证L.reuteri IMAU10240的发酵工艺,活菌数为7.57×10~9 CFU/mL,冻干菌粉活菌数为2.59×10~(11) CFU/g,可以进行生产验证。     

Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度发酵工艺优化

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合L. buchneri IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖80 g/L,大豆蛋白胨23.90 g/L,酵母粉11.90 g/L,柠檬酸1.59 g/L,柠檬酸钠20.06 g/L,MnSO4·5H2O 0.09 g/L,MgSO4·7H2O 0.60 g/L,精氨酸0.50 g/L,吐温-80 1.00 g/L。采用5 L×3联发酵罐进行小试,确定初始pH值为6.5,37 ℃恒定pH 5.9培养20 h,发酵初期通入氮气,优化后发酵液活菌数达3.81×109 CFU/mL。