枯草芽孢杆菌产凝乳酶发酵条件的优化

为进一步提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)液态发酵产凝乳酶(milking-clotting enzyme,MCE)的能力,采用单因素试验和响应曲面法对枯草芽孢杆菌液态发酵的产酶条件进行研究和优化。结果表明：最优发酵工艺为：葡萄糖添加量16.2g/L,在500mL 三角瓶中装53.3mL 料液,接种量为体积分数0.130%,发酵时间120.43h,预测酶活力为1097.30SU/mL,经实验验证,在该条件下发酵产凝乳酶的酶活力为(1129.05 ± 74.55)SU/mL,与模型预测值相符。     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌发酵产凝乳酶的工艺条件

首先通过单因素实验分析了不同碳源、氮源、金属盐、磷源对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的影响,然后在此基础上采用Box-Behnken设计对葡萄糖、酵母粉和CaCO3三因素的最优组合进行了定量研究,建立并分析了各因素与凝乳酶活力关系的数学模型。结果表明,解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的最佳工艺条件:马铃薯浸粉0.5%,葡萄糖1.13%,酵母浸粉1.76%,CaCO3为0.32%(均为质量分数),在此最佳培养基条件下,凝乳酶活力可达436.8 SU/mL,与理论预测值438.4 SU/mL基本一致,优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的活力比基础培养基提高了5.21倍。     

响应面法优化微小毛霉固态发酵生产凝乳酶工艺研究

采用麦麸培养基进行固态发酵,以研究发酵条件对产酶活力的影响,在此基础上应用Plackett-Burman、最陡爬坡实验和Box-Behnken实验设计,对微小毛霉的固态发酵培养基进化以达到最佳产酶量。实验结果表明,最佳发酵条件为:发酵时间5d,发酵温度30℃,固液比值0.75,接种量为3份,测得凝乳酶酶活为828U/mL。并且当麸皮质量为15.50g、（NH4）2SO4质量为0.15g、KH2PO4质量为0.08g时,微小毛霉产凝乳酶活力达到1200U/mL。较未优化前活力提高了66.67%。      

响应面法优化微小毛霉固态发酵生产凝乳酶工艺研究

采用麦麸培养基进行固态发酵,以研究发酵条件对产酶活力的影响,在此基础上应用Plackett-Burman、最陡爬坡实验和Box-Behnken实验设计,对微小毛霉的固态发酵培养基进化以达到最佳产酶量。实验结果表明,最佳发酵条件为:发酵时间5d,发酵温度30℃,固液比值0.75,接种量为3份,测得凝乳酶酶活为828U/mL。并且当麸皮质量为15.50g、(NH4)2SO4质量为0.15g、KH2PO4质量为0.08g时,微小毛霉产凝乳酶活力达到1200U/mL。较未优化前活力提高了66.67%。     

骆驼凝乳酶工程菌发酵培养基的优化

凝乳酶可以专一地切割乳中κ-酪蛋白的Phe 105-Met 106之间的肽键,引起蛋白质凝聚,在乳制品加工中应用广泛。目前对牛凝乳酶的研究比较成熟,而对骆驼凝乳酶的研究报道较少。本研究为获得高效骆驼凝乳酶发酵培养基,在单因素实验的基础上,采用Plackett-Burman试验考察培养基中的8个成分对骆驼凝乳酶产量的影响。研究表明葡萄糖、玉米浆、尿素的对产酶影响显著。采用最陡爬坡试验逼近最大响应区间,利用Box-Behnken响应面法对3个主要影响因素进行分析,得到高效发酵培养基配方:葡萄糖86.6 g/L、玉米浆56.9 g/L、酵母粉4 g/L、磷酸二氢钾3 g/L、尿素18 g/L、硫酸锌3 g/L、硫酸氨1 g/L和氯化镁0.3 g/L。在该条件下凝乳酶活达到431.25 U/m L,较优化前的基础培养基(207.03 SU/m L)提高了2.08倍。再利用1L发酵罐进行发酵培养,凝乳酶活性达到530 SU/m L,约为摇瓶培养最高酶活性的1.22倍。     

海洋生淀粉酶菌株发酵条件响应面优化

生淀粉酶是催化淀粉直接水解的酶类,其可广泛应用于食品、工业、医学等领域。该研究首先利用单因素试验研究发酵时间、发酵温度,发酵初始pH、装液量、接种量对生淀粉酶活的影响,并在此基础上利用响应面法设计试验,优化了海洋生淀粉酶菌株ZXS-1的发酵条件。结果表明,其最佳发酵条件为发酵时间38 h,发酵温度25 ℃,初始pH 7。在此最佳发酵条件下,生淀粉酶酶活可达445.2 U/mL,较优化前提高25.6%。     

海洋尿酸氧化酶菌株发酵条件响应面优化

在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验得出尿酸、酵母膏、温度是3个最重要的影响菌株产酶的因素,利用Box- Behnken模型对苛求芽孢杆菌（Bacillus fastidious）Z7-1发酵生产尿酸氧化酶的产酶条件进行响应面优化。单因素优化结果为尿酸1.00%、酵母膏0.75%、K2HPO4 0.25%、MgSO4 0.05%、KH2PO4 0.07%、培养温度25 ℃、转速160 r/min、接种量5%、pH 7.5、装液量125 mL/500 mL。响应面优化后发酵条件为尿酸1.00%、酵母膏0.80%和温度28 ℃。在此优化条件下,酶活为42.57 U/mL,比优化前提高了251.8%。     

响应面法优化红曲霉菌株L发酵培养基

为将1株高粱红曲霉菌株L应用于红曲黄酒的酿造体系,对其进行液态发酵培养基的优化,确定纯种液态发酵曲最佳发酵培养基成分。以产糖化酶、红曲色素以及桔霉素能力为优化指标,采用Plackett-Burman(PBD)设计,从7个因素中筛选显著的影响因素,然后运用中心组合设计(CCD)结合满意度函数法(FD)进行多重响应的分析。试验结果表明:最佳发酵培养基配方:米粉3%,葡萄糖12.5 g/L,味精22.3 g/L,硫酸铵9.7 g/L,磷酸二氢钾3.0 g/L,七水合硫酸镁0.7 g/L,一水合硫酸锰0.07 g/L。在优化后的培养基配方下,发酵液糖化酶活力为453.57 U/mL,色价116.42 U/mL,桔霉素含量16.42μg/mL,相比于优化前,糖化酶活力提高了88.6%,色价基本维持在原水平,同时桔霉素含量降低了82%。     

响应面法优化发酵蓝莓果醋发酵工艺条件

以园蓝蓝莓为原料,在单因素试验基础上,运用Box-Behnken试验设计原理对蓝莓果醋的醋酸发酵工艺条件进行优化研究。 结果表明：利用响应面法优化的醋酸发酵工艺条件为初始pH值4.0、发酵时间为5.0 d、转速202 r/min、初始酒精度7.0%vol、发酵温度 30 ℃。 在此优化条件下,发酵的蓝莓果醋的醋酸产量为5.63 g/100 mL,产品不仅具有浓郁醋香,而且口感纯正柔和,具有典型的蓝莓 果香气。     

基于响应面法对蜂粮液态发酵条件的优化

以天然蜂粮分离出来的乳酸菌为发酵菌种,对马尾松花粉进行发酵。选取料液比、乳酸菌接种量、发酵温度以及搅拌转速作为发酵条件优化因素,在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken Design设计试验,并对模型和各因素的显著性及可信性进行分析。试验得到的最佳发酵条件为:花粉与水的料液比为0.13 g/m L,乳酸菌的接种量为10%,发酵温度为33℃,发酵罐的搅拌转速为445 r/min,在此条件下,蜂粮中乳酸菌的活菌数为2.107×10~7cfu/g,感官评分为4.32分。     

寇氏隐甲藻突变株发酵条件的响应面优化

为了得到寇氏隐甲藻突变株的最佳发酵条件.先通过单因素试验考察接种量、培养时间、培养温度、装液量、培养基初始pH值等因素对二十二碳六烯酸产量的影响,在此基础上选择接种量、培养基初始pH、装液量为主要影响因素,通过Box-Behnken设计,得到最优发酵条件为接种量9.2％,初始pH值为6.9,装液量为65 mL/500 mL时,DHA产量最大为5.81 g/L,优化后DHA的产量比优化前提高了13.28％.     

响应面法优化食醋酿造过程中酒精发酵工艺条件

对食醋酿造过程中的酒精发酵工艺进行研究,在单因素试验的基础上,应用Plackett-Burman试验设计筛选影响酒精发酵的重要参数,然后通过Box-Behnken设计优化酒精发酵工艺重要参数。 结果表明,影响发酵结束后醪液酒精度的重要参数是醪液初始 pH、发酵温度和发酵时间,最优发酵工艺条件为发酵温度34 ℃、醪液初始pH 4.2、发酵时间71 h,在此发酵条件下,酒精发酵结束后测得醪液的酒精度为9.93%vol,比优化前（7.12%vol）提高了39.5%。     

响应面法优化茂源链霉菌产谷氨酰胺转氨酶发酵条件

以茂源链霉菌为出发菌株,在单因素实验基础上,选择初始p H、转速、装液量和培养温度为主要影响因子,应用响应面Box-Behnken设计进行4因素3水平实验,以TG酶活为响应值,优化该菌株产TG酶的摇瓶发酵条件。结果表明,茂源链霉菌产TG的最适发酵条件为:初始p H为7.0,装液量为78 m L/250 m L,转速为150 r/min,培养温度为30℃,培养时间为96 h。在该条件下进行发酵,谷氨酰胺转氨酶活力可达（1.41±0.02）U/m L。      

响应面法优化西藏黄牛源产纤维素酶菌株发酵条件

在单因素试验基础上,采用Plackett-Burman试验得出麸皮添加量、蛋白胨添加量及发酵温度是影响菌株产酶的3个最重要的 因素。利用Box-Behnken试验设计对类芽孢杆菌（Paenibacillus）N30发酵生产纤维素酶的产酶条件进行响应面优化。 结果表明,单因 素试验优化结果为麸皮添加量2.5%、蛋白胨添加量0.5%、初始pH值为7.0、发酵温度37℃、接种量1.5%、转速150r/min、装液量 125mL/250mL、种龄32h、KH2PO4 0.2%;响应面优化后发酵条件为麸皮添加量2.8%,蛋白胨添加量0.5%,发酵温度38℃。 在此优化条 件下,纤维素酶酶活为42.5U/mL,是优化前酶活（12.1 U/mL）的3.5倍。     

响应面法优化红茶菌发酵工艺

从优质红茶菌中分离纯化醋酸菌、酵母菌进行混合纯种发酵,采用单因素法和响应面法优化红茶菌发酵工艺,结合总糖利用率和感官评价,得到最佳工艺条件为:以木醋杆菌和巴斯德酵母分别以5%比例接入绿茶水中,茶水浓度为0.7%,糖量为84.5g·L-1;在30℃,发酵5d后结束。产品经过适当调节糖酸比后口味达到最佳,产品质量稳定,并保持了红茶菌酸甜香醇的独特风味。     

响应面法优化香梨米酒的发酵工艺研究

以香梨和糯米为原料,通过单因素试验研究发酵时间、发酵温度、酒曲添加量和香梨汁添加量对香梨米酒感官品质的影响,在单因素试验的基础上,以香梨米酒的感官得分为响应值,通过响应面中心组合设计法优化香梨米酒的发酵工艺条件。结果表明,香梨米酒酿造的最佳工艺条件为酒曲添加量1.5%,发酵时间3.5 d,发酵温度30 ℃,香梨汁添加量25%。该最佳发酵工艺条件下,香梨米酒的感官评分为94分,酒精度为7.0%vol。     

响应面法优化甜米酒酸菜发酵工艺

以青菜为原料,通过发酵乳杆菌（Lactobacillus fermenti）FY1及短乳杆菌（Lactobacillus brevis）FY2发酵甜米酒酸菜。在单因素及PB试验的基础上,利用响应面优化设计甜米酒酸菜的发酵工艺。结果表明,甜米酒酸菜制作的最佳工艺为食盐添加量4.0%,白砂糖添加量6.2%,甜米酒添加量15.6%,室温条件下发酵9 d。在此优化条件下,甜米酒酸菜感官评分92.3分,理化及卫生指标均符合国家标准。     

基于响应面法优化谷氨酸棒杆菌发酵条件

该研究以谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）P169为研究对象,以谷氨酸产量为主要评价指标,采用单因素试验和响应面法对其发酵条件进行优化,并进行摇瓶和20 L罐分批补料发酵验证。结果表明,谷氨酸棒杆菌P169产谷氨酸的最佳发酵条件为酵母粉41.0 g/L、葡萄糖27.0 g/L、尿素12.0 g/L和pH 7.0。在此优化条件下,谷氨酸产量达25.1 g/L,比优化前（16.5 g/L）提高了52.1%。以此为基料进行20 L罐分批补料发酵,谷氨酸产量达155 g/L,比优化前（142 g/L）提高了9.2%。该研究为提高谷氨酸棒杆菌谷氨酸产量提供了一种技术解决方案。