影响解淀粉芽孢杆菌GSBa-1产凝乳酶的因素及发酵条件优化研究

为了提高解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力,通过单因素试验并采用Plackett-Burman试验设计对影响该菌株发酵产酶条件的6个因素进行评价,筛选出具有显著影响作用的3个因素即发酵温度、发酵时间和装液量,然后通过响应面法探讨此3个主要因素的最优发酵参数水平,获得最佳的发酵产酶条件。结果表明,解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶的最佳工艺条件为:发酵温度36℃,发酵时间75h,装液量40%,初始p H为培养基自然p H(6.85),接种量4%,摇床转速160r/min。此条件下解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产酶活力为742.42 Su/m L。解淀粉芽孢杆菌GSBa-1发酵产凝乳酶活力经发酵条件优化后得到显著提高,该菌株的发酵产酶及在干酪生产中的应用具有良好的产业化开发前景。     

响应面优化微泡菌ALW1产褐藻胶裂解酶的发酵条件

采用单因素和响应面法对产褐藻胶裂解酶菌种Microbulbifer sp.ALW1发酵产酶的培养条件进行优化.通过单因素实验,得到发酵条件如下:培养基初始pH 7.5,接种量5％,装液量50 mL,温度25℃,最大酶活力达到117.1 U/mL.在单因素实验的基础上,通过Box-Behnken设计和响应面分析,得到最佳的发酵培养条件:培养基初始pH 8.0,接种量6.5％,装液量50mL,温度23℃,褐藻胶裂解酶活力达到130 U/mL,比基础培养条件下提高16.5％.     

纹藤壶附生菌的分离鉴定及蛋白酶菌株的产酶性质研究

目的:研究纹藤壶附生菌的分离鉴定及蛋白酶菌株的产酶性质。方法:黄渤海潮间带海域纹藤壶中分离到54株菌株,经酪蛋白酶实验,筛选得到4株高产蛋白酶的菌株,并对其进行菌种鉴定、产蛋白酶的发酵条件优化及产酶活性测定。结果:经筛选,得到4株高产蛋白酶的菌株,编号分别为X8、X18、X21、X48。通过16S rDNA序列分析,结合透射电镜及形态学观察、生理生化测试结果,初步鉴定X8为河豚毒素假交替单胞菌、X18为乔治亚海杆菌、X21为杀鱼假交替单胞菌、X48为康氏菌。通过测定菌株的生长曲线,确定菌株X8发酵量最高的培养时间为18h、确定菌株X18发酵量最高的培养时间为18h、确定菌株X21发酵量最高的培养时间为21h、确定菌株X48发酵量最高的培养时间为18 h。在最适培养时间的基础上,通过单因素多水平试验设计,可得产蛋白酶菌株X8的最佳发酵条件:可溶性淀粉5. 0‰、初始p H 7. 0、培养基盐度10‰、培养温度25℃; X18最佳发酵条件:可溶性淀粉5. 0‰、初始p H 7. 0、培养基盐度15‰、培养温度30℃; X21最佳发酵条件:蔗糖5. 0‰、初始p H 7. 0～8. 0、培养基盐度15‰、培养温度25℃; X48最佳发酵条件:可溶性淀粉5. 0‰、初始p H 7. 0、培养基盐度15‰、培养温度25℃。结论:在优化发酵条件下,X8、X18、X21、X48菌株产蛋白酶酶活力分别达到707. 06、240. 00、441. 18、328. 22 U/m L。该研究为探索潜在的高产蛋白酶菌株提供了科学依据。     

重组大肠杆菌产谷氨酰胺转氨酶的发酵条件优化

以谷氨酰胺转氨酶生产菌株重组大肠杆菌BL21(DE3)/mtg为研究对象,对工程菌的发酵产酶条件进行了优化。首先通过单因素实验法,对培养基碳、氮源种类及浓度、培养温度、初始p H、装液量、接种量、诱导时机、诱导浓度、诱导温度及诱导时间进行了优化;随后采用Plackett-Burman设计从中筛选出3个关键影响因子:初始p H、培养温度及诱导温度;最后通过Box-Benhnken设计建立上述3个因子对谷氨酰胺转氨酶比酶活的响应面模型。结果表明,最佳发酵条件为:葡萄糖5 g/L,酵母粉28 g/L,蛋白胨14 g/L,培养温度34℃,初始p H7.0,装液量50 m L(250 m L三角瓶),接种量5%,诱导时机4 h,IPTG浓度0.6 mmol/L,诱导温度25℃,诱导时间14 h。在该条件下,优化后的谷氨酰胺转氨酶比酶活达1.507 U/mg,为未优化前的1.56倍。     

棉籽糖乳球菌Y-12产细菌素培养条件优化

目的:以分离自独山盐酸菜产细菌素棉籽糖乳球菌Y-12为研究对象,对其产细菌素培养条件进行优化。方法:利用单因素和Plackett-Burman实验确定发酵温度、发酵时间、初始p H和葡萄糖浓度等发酵条件水平值,在单因素和Plackett-Burman实验的基础上,采用Box-Behnken法设计三因素三水平实验进行响应面优化,确定菌株Y-12产细菌素最佳发酵条件。结果:菌株Y-12产细菌素最佳发酵条件为:发酵温度35℃、发酵时间36 h、接种量2%、蛋白胨10.62 g/L、葡萄糖31.61 g/L,初始p H6.46,其他成分(同MRS培养基)保持不变。在此条件下,细菌素抑菌圈直径达16.87 mm,比优化前(14.12 mm)提高19.5%。结论:在最优条件下获得实验结果与模型预测值吻合,说明所建立回归方程模型切实可行。     

海洋细菌Pedobacter sp.NJ-02产κ-卡拉胶酶的发酵条件优化

通过筛选分离获得一株产κ-卡拉胶酶活力较高的菌株NJ-02,通过生理生化实验,16S r RNA基因序列测定和系统发育树分析,鉴定其为农杆菌属Pedobacter sp.。通过设计单因素和响应面实验,确定该菌株的最佳产酶发酵条件。通过单因素实验得其最佳发酵产酶条件为:碳源为κ-卡拉胶(2.00 g/L)、氮源为酵母浸提物(4.00 g/L)、p H 7.00、接种量5%、培养温度30℃、摇床转速150 r/min。通过液体培养基单因素研究,确定了三个影响产κ-卡拉胶酶的关键因素,分别是碳源、氮源和初始p H。根据Box-Behnken中心组合方法采用三因素三水平响应值设计实验优化,得到最佳的培养基配方为:卡拉胶浓度2.15 g/L、酵母浸提物4.32 g/L、p H 7.10。结论:优化后酶活最高可达19.01 U/m L,较优化前提高了1.20倍,NJ-02最佳发酵条件的建立,为获得大量的κ-卡拉胶酶进行更深入的研究提供了实验基础和理论依据。     

双菌发酵黄浆水制备豆腐凝固剂培养条件优化

以豆腐黄浆水为原料,经保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌发酵制备豆腐凝固剂。研究了黄浆水初始p H、乳糖添加量、发酵时间、培养温度、接种量等因素对乳酸菌产酸量的影响,在此基础上采用正交实验优化培养基碳源及发酵条件。实验结果表明最佳的凝固剂培养条件为:黄浆水中乳糖添加量1.5%、黄浆水初始p H=6.5、接种量6%、培养温度37℃、发酵时间84h的条件下乳酸量为5.1g/L。在此工艺条件下豆腐出品率为196.43%,硬度为419.15g,黏聚性为261.42gs,蛋白质含量9.62%。与其他方法相比,方法具有提高凝固剂中乳酸含量,改善豆腐凝固剂功能性,同时提高了豆腐中蛋白质含量。     

产β-葡萄糖苷酶酿酒酵母菌株的化学诱变选育及产酶条件优化

以实验室保存的一株酿酒酵母菌株UV-45为出发菌株,通过硫酸二乙酯(DES)诱变筛选及致死率测定,得到一株产β-葡萄糖苷酶稳定,酶活为74.26 U/m L的突变菌株UV-E-16,与出发菌株相比,其酶活提高了22.74%;通过Plackett-Burman方法对该菌株发酵产酶的相关因素进行分析,得出初始p H、培养温度和接种量为显著影响因子;利用Box-Behnken实验设计和响应曲面法获得其最佳产酶条件为初始p H5.62、培养温度29.5℃、接种量6.12%,该条件下,菌株UV-E-16产β-葡萄糖苷酶酶活为90.91 U/m L。经化学诱变及响应面优化产酶条件,出发菌株UV-45产β-葡萄糖苷酶酶活力提高了50.24%,具有工业化应用的潜力。     

枯草芽孢杆菌工程菌株产普鲁兰酶发酵条件的优化

利用基因工程手段获得的产长野芽孢杆菌普鲁兰酶的枯草芽孢杆菌基因工程菌株WB600/pWB-pulB,通过单因素筛选及正交试验进行发酵培养基优化,得到产酶最佳配方为玉米淀粉3.0％,酵母膏20％,CaCl20.03％,Na2HPO41.0％.同时对重组菌株摇瓶条件下液体发酵的主要影响因素初始pH、接种量、装液量、转速、温度等进行探讨,确定了产酶最佳培养条件为,以3％接种量接种于优化后培养基,初始pH7.0,装液量30 mL/250 mL,37℃,200 r/min摇床培养36 h.在此优化条件下,普鲁兰酶活力达到20.16 U/mL,是之前研究结果(10.94 U/mL)的1.84倍.     

干酪乳杆菌发酵废弃烟梗制备L-乳酸操作参数的优化

采用单因子试验研究了6个操作参数(发酵方式、发酵时间、装载量、接种量、发酵温度及初始p H)对干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)XJL发酵废弃烟梗制备L-乳酸的影响。根据单因素试验结果,选取接种量、装载量、初始p H及发酵温度进行四因素三水平正交试验。结果表明:1初始p H、接种量和装载量对L-乳酸的产率影响显著。2最优操作参数组合为初始p H 7.0、装载量120/250m L(250 m L的锥形瓶装载120 m L的废弃烟梗提取液)、接种量(种子液的移入体积与接种后培养液体积的比例)7.5%、37℃静置培养48 h;此条件下,废弃烟梗发酵产L-乳酸可达157.50 g/kg。      

牛干巴中希腊魏斯氏菌产抗氧化成分的发酵条件优化

为优化和确定1株分离来自云南传统发酵肉制品"牛干巴"中的希腊魏斯氏菌L2产抗氧化成分的最佳条件。以发酵上清液对DPPH自由基的清除能力作为评价产抗氧化成分的指标,在单因素的基础上,采用响应面法优化培养时间、培养温度以及初始培养基的pH值。结果表明:对菌株代谢产抗氧化成分的活性影响大小依次是:培养温度培养时间培养基起始pH值。最优发酵条件为接种量3%、培养温度38℃、培养时间21h、培养基初始p H值6.3。在此条件下,希腊魏斯氏菌L2发酵上清液的DPPH自由基清除率为(92.98±0.14)%,较优化前提高了3.66%。在最优条件下获得的实验结果与模型预测值吻合,说明所建立的模型是可行的。     

海洋Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶发酵条件优化

对海洋Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶发酵培养基和发酵条件进行优化,提高发酵产酶水平。在单因素实验优化的基础上,利用PB试验筛选显著影响菌株发酵产酶酶因素,进一步利用响应面法优化这些因素,获得最佳发酵培养基和培养条件。利用单因素实验优化获得碳源、氮源、金属离子、发酵温度、发酵时间、装液量、初始pH和转速的最佳条件。PB试验筛选获得显著影响发酵产酶的因素为MgSO₄、发酵温度和葡萄糖。运用Box-Behnken设计,通过响应面法对上述3因素进行优化,获得Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2最佳培养基配方为:葡萄糖0.5%,酵母粉1%,MgSO₄ 0.015%;发酵条件为:发酵温度38 ℃,初始pH7.0,转速140 r/min,发酵时间84 h,接种量2%,装液量40%。在此条件下Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2产几丁质脱乙酰酶酶活为14.58 U/mL,较优化前提高了2.5倍。本研究结果为Arthrobacter protophormiae CDA2-2-2几丁质脱乙酰酶的进一步开发和应用奠定试验基础。     

L-精氨酸产生菌发酵培养基及发酵条件优化的初步研究

本文以钝齿棒杆菌诱变菌为实验菌株,采用摇瓶发酵的方式,研究了培养基组分(碳源、有机氮源、无机氮源及无机盐离子)与发酵培养条件(温度、接种量、初始p H及发酵液体积)对菌种产L-精氨酸的产量的影响。结果表明,该菌产L-精氨酸发酵培养基的最佳组分为:葡萄糖12%、硫酸铵4.5%、玉米浆2.5%、KH2PO40.005%、Mg SO4·7H2O0.01%、Fe Cl3·6H2O 0.01%、Mn SO4·H2O 0.05%及碳酸钙3%;最佳发酵条件是:培养温度为30℃、接种量为10%、初始p H为7.0及装液量为15m L/250m L。该菌以最优结果发酵,L-精氨酸的产量较基本培养基提高27.7%,达到了11.23g/L。     

响应面法优化红曲米中凝乳酶高产菌株的发酵条件

对从红曲米中分离得到的产凝乳酶能力强的菌株M5传代菌株的液态发酵培养基及产酶条件进行优化。首先进行单因素实验得到适宜的氮源为(NH4)2SO4、酪蛋白,无机盐为FeSO4、KH2PO4,适宜的接种量为1%,培养温度为30℃,培养时间为5d,发酵培养基初始pH为6.0。在此基础上通过Plackett-Burman实验筛选出对酶活影响显著的三个因素:(NH4)2SO4含量、培养时间和培养温度。再用Box-Behnken响应曲面实验对三个显著因素进行优化。结果表明,产酶的最佳培养基组分:(NH4)2SO40.53%、FeSO40.05‰、KH2PO40.05%、干酪素0.5%、葡萄糖2%、接种量1%。最佳发酵条件为:培养温度31.3℃、摇床转速为180r/min、培养时间113h、pH6.0。基于响应曲面优化的产凝乳酶培养基组成与发酵条件效果显著,供试菌株M5传代菌株所产凝乳酶活性由45.34SU/mL提高到190.68SU/mL。     

紫薯黄冠梨复合果醋醋酸发酵工艺研究

选用紫薯、黄冠梨作为发酵原料,利用酵母菌和醋酸菌先后进行酒精和醋酸发酵制备复合果醋。以产酸量作为评价指标,针对醋酸发酵时间、发酵温度、乙醇添加量、初始p H等参数设置单因素试验,采用正交优化,确定醋酸发酵阶段最佳工艺条件。结果表明,各因素对紫薯梨复合果醋产酸量影响程度为:装液量接种量乙醇加入量发酵温度。得到的最佳条件为:醋酸菌接种量12%,装液量50 m L,乙醇加入量3%,发酵温度30℃。根据上述最优发酵条件,产酸量可达42.03 g/L。     

果蔬灰霉菌产保鲜果胶酶的培养条件优化研究

对果蔬灰霉菌产果胶酶的培养条件进行了研究。通过正交试验对发酵培养基和发酵条件优化分析,确定最佳发酵培养基为:麸皮2.5 g,苹果渣1.5 g,硫酸铵0.5 g,磷酸氢二钾0.05 g;最佳发酵条件为:发酵时间4 d,p H 5.0,接种量3个圆孔,装瓶量30 m L。在最佳培养基组成和最佳发酵条件下试验,果胶酶平均酶活力达4.918 U/m L,酶活力提高了2.698倍。     

无甜苷罗汉果汁发酵制备果醋的研究

为了探索无甜苷罗汉果汁红茶菌发酵制品的适宜条件,探讨红茶菌菌液接种量、无甜苷罗汉果汁稀释比例、发酵液初始p H值、发酵液初始糖度、发酵温度、摇床转速等因素对无甜苷罗汉果汁红茶菌发酵液的总酸含量、p H值、糖度等指标的影响,并通过对因素发酵温度、红茶菌接种量、初始糖度、初始p H值四因素三水平的正交优化,即L9(34),获得无甜苷罗汉果汁红茶菌发酵制品的最佳工艺条件。结果表明:发酵温度30℃,红茶菌菌液接种量15%,发酵液的初始糖度4°Bx,发酵液初始p H3.2。经过验证试验,最优组合在发酵11 d时总酸含量由最开始的6.31 g/kg增长到17.04 g/kg,达到产酸最高峰。     

嗜热菌Geobacillus sp.PZH1产木聚糖酶发酵条件的优化

对嗜热菌Geobacillus sp.PZH1发酵产嗜热耐碱木聚糖酶的培养条件进行了优化研究。对碳源、氮源、初始pH、接种量以及发酵温度五个因素进行了单因素实验,在此基础上对碳氮比、初始pH以及接种量进行了正交实验。结果表明,该菌株在发酵培养7d时有最大产酶量,Geobacillus sp.PZH1发酵产木聚糖酶最佳发酵条件为:桦木木聚糖为碳源,牛肉膏为氮源,碳氮比2∶3,初始pH7.0,接种量4%,发酵温度50℃,发酵时间7d。在最佳产酶条件下进行发酵,木聚糖酶活力可达2.56IU/mL,是未优化前酶活的1.44倍。     

黑曲霉利用五倍子生料固体发酵产单宁酶优化发酵条件研究

单宁酶全称是单宁酯酰水解酶(Tannase,EC3.1.1.20),它可以水解没食子酸单宁中的酯键和缩酚羧键,生成没食子酸和葡萄糖.主要来源于微生物,存在于细胞内和细胞外,目前研究得较多较为深入的是青霉和黑曲霉.本实验对五倍子生料固体发酵产单宁酶进行了研究,发酵条件的单因素优化后得到:初始水分含量80%,接种量1%,20%五倍子,温度30℃为最佳产酶条件.在此基础上,利用正交实验对显著影响产单宁酶的培养基及培养条件因素进行优化,得到固体发酵黑曲霉诱变菌株最佳产单宁酶条件为:湿度80%、接种量1%、发酵温度33℃、五倍子含量15%.其中温度对黑曲霉产单宁酶酶活性的影响是显著的,并测得在此最佳发酵条件下产单宁酶活性达57.32U/gds.     

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。