响应面法优化蛹虫草液体发酵配方及条件的研究

蛹虫草是一种珍稀的药食两用真菌,为提高其菌丝体的液体发酵效率,首先通过单因素试验确定了蛹虫草液体发酵的最优碳源、氮源及适宜培养的pH、温度、装液量和转速6个因素。然后采用Plackett-Burman试验设计,确定葡萄糖、牛肉膏、温度是影响蛹虫草液体发酵菌丝体生物量的关键因素。利用响应面法设计三因素三水平试验,最终获得蛹虫草菌丝体液体发酵的最佳配方及条件为：牛肉膏13.34g/L、葡萄糖20.00g/L、MgSO₄ 1.5 g/L、KH₂PO₄ 1.5 g/L,pH 6.5,摇床转速150 r/min,温度27℃。验证试验表明,优化后条件培养的菌丝生物量可达1.489 g/105 mL,是优化前的2倍,与模型预测值基本一致,优化效果较好,可为蛹虫草液体深层发酵培养及后续工厂化生产提供技术参考。     

基于响应面的蛹虫草菌质固体发酵工艺条件优化

优化蛹虫草固体发酵菌质工艺以缩短发酵周期,提高有效成分含量,有效节约成本。通过单因素筛选和响应面优化法对碳源、氮源、料液比、小麦装料量、接种量、培养时间和腺苷浓度等培养条件进行优化。结果显示,蛹虫草固体发酵菌质最佳培养方案的小麦装料量为15 g,料液比为1.0∶1.3,接种量为2 mL,培养时间为17 d,营养液碳源为可溶性淀粉、氮源为黄豆粉,腺苷的质量浓度为76 g·L^-1。此条件下虫草素含量为3.718mg·g^-1,与初始配方相比,含量提高了4.47倍。工艺优化后的蛹虫草菌质固体发酵周期短,有效成分含量提高,研究结果为后期发酵菌质的开发利用奠定了基础。     

蛹虫草固体发酵生产虫草素的条件优化

用直径6 cm,高10 cm聚乙烯培养罐固体发酵蛹虫草(Cordyceps militaris),以固体发酵产物中虫草素含量为指标,从16个蛹虫草菌株中筛选出虫草素含量最高的菌株,考察固体发酵该菌株的培养基组成、培养时间、培养基装量、料液比、培养温度、接种量和添加物对虫草素含量的影响,得到了有利于蛹虫草固体发酵产虫草素的培养条件:培养罐装20 g小麦,按小麦干重6％的量分别加入玉米粉和黄豆粉,按料液比1∶1.4(w∶v,以小麦干重为基准)加入营养液(g/L:2.0 K2HPO4·3H2O,0.5 MgSO4·7H2O,16甘氨酸),培养温度为26℃,时间46 d,接种量10％.     

液体发酵培养富硒蛹虫草菌丝体优化条件的试验

以四因素三水平的正交试验设计培养条件,在24℃±1℃,180 r/min条件下,对蛹虫草菌进行液体培养,测定菌丝体干重,得到了最佳菌株是川草SC0341,而最佳液体培养基是麦芽粉培养基、最适pH 6.8、增稠剂羧甲基纤维素的最佳用量为0.45％.并且确定麸皮粒型种可作为试验使用的良好试管菌种.用试验测得的最优条件下所得液体发酵培养基,在培养液中加入6 μ.g/mL的Na2SeO3,蛹虫草菌丝体硒吸收率达39.22％,菌丝体干重(1.00±0.05) g/100 mL.试验收获的蛹虫草菌丝体营养价值高、成本低,为中小食品企业研发功能型保健品添加剂提供了一实验模型.     

栽培条件优化对蛹虫草及其菌丝体生长的影响

为了确定人工栽培蛹虫草最适宜的环境条件,我们开展了不同环境对蛹虫草菌丝体生长影响试验。试验结果表明,制作液体菌种时以刚长满试管的母种最佳,液体培养基最适p H值为7.0,蛹虫草菌丝生长最适温度为15~25℃,子实体原基分化和发育的最适宜温度为17~23℃,子实体生长最适宜湿度为70%~75%,蛹虫草转色和子实体生长最适宜光照强度为700~1100Lx,每d所需补光12h,蛹虫草栽培最适宜通风量为早晚各1次,每次30min。     

蛹虫草菌丝体深层发酵培养加工虫草酸奶研究

采用液体深层培养法,将活化的蛹虫草斜面菌种,经摇瓶培养、发酵罐扩大培养,得到含有蛹虫草有效成分的菌丝体,通过调配、灭菌、接种乳酸菌、发酵等工艺生产蛹虫草酸奶。本工艺比常规蛹虫苹酸奶加工方法具有明显的优势。     

蛹虫草深层发酵产虫草素培养基的优化

以蛹虫草(Cordyceps militaris(L.)Link)NS-810为菌种,通过对接种量的考察,探索不同孢子浓度对蛹虫草液体一级种制作效果的影响;通过单次单因子试验和正交实验,优化深层发酵产虫草素的最佳培养基,筛选制备蛹虫草液体一级种和液体发酵生产虫草素的最佳工艺。结果表明:孢子浓度3.0×10~8 cfu·mL~(-1)时制作的母种最适合作为蛹虫草菌种扩大培养中的一级种子液;深层发酵的最佳培养基配方为葡萄糖25g·L~(-1)、土豆100g·L~(-1)、鱼蛋白胨18g·L~(-1)、(NH_4)_2SO_40.8g·L~(-1)、KH_2PO_41.0g·L~(-1)、MgSO_4·7H_2O 0.5g·L~(-1)、蚕蛹粉5.0g·L~(-1)、维生素B118mg·L~(-1)、水1L。优化后虫草素的总产量为1 144.31mg·L~(-1),较基础培养基提高了1.46倍。分别以价格低廉葡萄糖和鱼蛋白胨作为发酵培养基的碳源和有机氮源,利于蛹虫草产业化发酵生产虫草素。     

响应面法优化巴西虫草发酵培养基的研究

利用响应面法优化巴西虫草(Cordyceps brasiliensis)液态发酵培养基。在预备实验的基础上,采用Plankett-Burman设计对影响巴西虫草菌丝体产量的液态发酵培养基组分进行了筛选,确定主要影响因子为葡萄糖和牛肉膏。再用最陡爬坡实验逼近以上2个因素的最大响应区域。最后通过中心组合设计和响应面分析法,确定了主要影响因子的浓度。优化后的培养基组成为:葡萄糖4.46g/100mL,可溶性淀粉2g/100mL,蚕蛹粉4g/100mL,牛肉膏2.93g/100mL,KH2PO40.1g/100mL和MgSO4·7H2O0.15g/100mL。     

蛹虫草液体深层发酵的研究

以蛹虫草菌丝体生物量为指标,运用单因素对比试验和正交实验,对蛹虫草液体培养基的碳、氮营养源以及最佳配方和培养条件进行了优化研究。结果表明:筛选出蛹虫草液体培养基最佳碳源为蔗糖,其次为麦芽糖;最佳氮源为酵母膏,其次为蛋白胨。筛选出蛹虫草液体培养基适宜配方为:蔗糖3%、酵母膏3%、KH2PO40.1%、MgSO40.15%;液体培养适宜条件的温度为24℃,pH 5.5,接种量为15%,摇瓶转速为140 r/min,发酵罐通气量为1∶1.2~1∶1.6V/(V.min)。     

开菲尔蛹虫草发酵乳保健饮料的研制

本文通过以开菲尔粒为发酵剂,对开菲尔蛹虫草发酵保健饮料工艺条件进行研究。通过单因素及L_(9)(3^(4))正交试验得出最佳工艺参数为:蛹虫草菌丝体的添加量为15%,开菲尔接种量为6%,白砂糖的添加量为6%,蔗糖酯添加量0.6%,发酵温度为30℃,发酵时间为24h。L_(9)(3^(4))正交试验影响产品品质的主次因素为发酵温度>发酵时间>开菲尔接种量>白砂糖添加量。在此工艺条件下制得的产品营养丰富,口感细腻,风味独特,具有一定的保健功效。     

Optimization of Fermentation Medium for Cordyceps brasiliensis Using Response Surface Methodology

The composition of fermentation medium for producing Cordyceps brasiliensis mycelium was optimized using response surface methodology. A Plackett-Burman design was applied to screen potential key factors selected on the basis of preliminary experiments, and the steepest ascent method was adopted to approach the approximate optimal medium composition. Finally, central composite design and response surface methodology were applied to define more precisely the optimal composition of the fermentation medium. Our data revealed glucose and beef extract to be the most influential parameters, and the composition of the optimal fermentation medium (100 mL) was determined to consist of 4.46 g glucose, 2 g soluble starch, 4 g silkworm powder, 2.93 g beef extract, 0.10 g KH2PO4 and 0.15 g MgSO4·7H2O.     

灵芝液体发酵培养条件的响应面法优化研究

为获得更多的灵芝菌丝体产量,以单因素摇瓶试验法研究了发酵温度、发酵时间、发酵液的初始pH对灵芝液体深层发酵的影响;在此基础上,利用响应面法优化了灵芝液体发酵条件。结果表明:这3个因素对菌丝体产量的影响由大到小依次为发酵液的初始pH、发酵时间、发酵温度,而当发酵温度为28.7℃、发酵时间为124h、发酵液的初始pH为5.9时,获得的菌丝体产量最大,为22.89g/L,预测值与实测值吻合得较好。     

响应面法优化黑盖木层孔菌菌丝体液体发酵培养基研究

应用Plackett-Burman设计法对影响液体发酵黑盖木层孔菌菌丝体产量的培养基组分进行筛选,确定影响菌丝体产量的关键因素为玉米粉、麸皮和VB1。在此基础上,采用最陡爬坡试验结合Box-Behnken响应面法优化黑盖木层孔菌液体发酵培养基。结果表明:当培养基组分中玉米粉为65 g/L、麸皮为49.31 g/L、VB1为214.61μg/L时,菌丝体产量预测值为10.75 g/L,最佳条件下菌丝体产量可达11.16 g/L,预测值与验证值吻合得较好。     

响应面法优化灵芝AM21菌株液体深层发酵培养基配方

为了提高灵芝(Ganoderma lucidum)AM21菌株菌丝产灵芝三萜的能力,采用响应面法对其液体发酵培养基配方进行优化.首先采用Plackett- Burman设计法对影响菌丝体三萜含量的9个相关因素进行筛选,确定主要影响因子为豆粕粉和山药,然后用最陡爬坡试验逼近2个主要因素的最大响应区域,并通过中心组合设计和响应面分析,确定主要影响因子的最佳浓度.优化后的培养基组成为1.84％豆粕粉,1％玉米粉,1％葡萄糖,0.92％山药,0.5％酵母粉,0.1％麸皮,0.1％ KH2 PO4,0.1％ MgSO4·7H2O,0.01％ VB1.使用该培养基生产的灵芝菌丝体中三萜含量较使用基础发酵培养基生产的高29.13％.     

响应面试验优化金针菇液体菌种培养条件

以金针菇菌株为试材,在单因素试验基础上,采用Box-Behnken响应面设计法优化金针菇液体菌种的培养条件。结果表明:pH、温度、转速、接种量4种因素对菌丝干质量得率影响的顺序依次为,温度转速接种量pH,并且在以接种量为9%、温度为22.3℃、pH 6.9、转速为114.0r·min~(-1)时,菌丝干质量可以达到7.998mg·mL~(-1)。利用Box-Behnken响应面设计法得到的液体菌种培养条件,可为工业化生产提供必要的技术支持。     

适合虫草素积累的蛹虫草液体培养条件的优化

为了探索蛹虫草液体发酵中适合虫草素积累的培养基和发酵培养条件,以半定量薄层色谱法为检测手段,以虫草素含量为指标,通过单因素试验及正交试验优选的方法,最终优选出的培养基配方为蛋白胨15 g·L-1、葡萄糖20 g·L-1、磷酸二氢钾1 g·L-1、七水合硫酸镁0.5 g·L-1、维生素B110 mg·L-1、荼乙酸2 mg·L-1.优选出的培养条件为发酵液pH7,培养温度25℃,光照时间12h.     

蛹虫草液体培养产纤溶酶条件优化研究

利用蛋白纤维平板法对1株蛹虫草(Cordyceps militaris)菌株液体发酵产生纤溶酶的碳氮条件进行系统优化;通过单因素试验筛选最佳碳源和氮源,再根据单因素试验结果进行正交设计实验优化该菌株产纤溶酶的最佳配方。结果表明:产纤溶酶的最佳碳源为乳糖,纤溶酶活性达118.69U/mL,其次是不加碳源的空白对照,活性为109.12U/mL;蚕蛹粉是该菌株产纤溶酶的最佳氮源,活性可达118.69U/mL,其次是酵母浸膏,活性为29.10U/mL;纤溶酶产量与菌丝体生物量之间无必然相关性;产纤溶酶的最佳培养基为乳糖10g/L、蚕蛹粉10g/L、酵母浸膏5g/L,获得的纤溶酶活性高达142.26U/mL。     

响应面法优化平菇产漆酶的培养条件

以平菇680为试材,以漆酶为响应值,在单因素试验的基础上,采用响应面Box-Behnken设计建立数学模型,对平菇液体培养基进行了优化,以期为实现木质纤维的快速降解提供参考依据.结果表明:葡萄糖、酵母膏、铜离子及接种量为影响漆酶活性的主要因子,最佳液体培养基为葡萄糖52 g·L-1、酵母膏9 g·L-1、铜离子1.5 mmol·L-1、接种量3％,在该优化培养基条件下得到漆酶活性为359.12 U·g-1,与预测值358.77 U·g-1相近,说明响应面设计对于优化液体培养基以提高漆酶活性切实可行.