液芯包囊内保加利亚乳杆菌浓缩培养的研究

选用乳清粉作为基质培养基,经单因子试验确定了液芯包囊内保加利亚乳杆菌浓缩培养的最适碳源和氮源.在此基础上,通过正交试验得到了液芯包囊内保加利亚乳杆菌的增殖培养基配方:乳清粉60g,葡萄糖10g,玉米浆15g,K2HPO44g,酵母膏5g,番茄汁60 mL,MgSO20.28g,MnSO4·H2O 0.19g.在优化条件下,保加利亚乳杆菌其囊内细胞密度可达到9.96 lg(cfu/g).     

益生性植物乳杆菌K25高密度培养工艺优化

采用单因素试验对植物乳杆菌K25的培养基配方以及培养条件进行了优化。确定植物乳杆菌K25的优化培养基配方为:蔗糖15 g/L,葡萄糖15 g/L,大豆蛋白胨26.66 g/L,酵母浸粉13.33 g/L,柠檬酸钠5 g/L,无水乙酸钠5 g/L,K_2HPO_4 2 g/L,MgSO_4 0.2 g/L,MnSO_4 0.05 g/L,吐温80 1.0m L/L;植物乳杆菌K25的最优培养条件为培养温度33℃,同时流加20%的氨水使发酵液pH值保持6.0~6.5,在此条件下静置培养16 h后,活菌数可达5.1×10~(10) CFU/m L。研究结果为植物乳杆菌K25直投式发酵剂的制备提供了理论依据。     

保加利亚乳杆菌冻干菌种的研究

对酸奶发酵菌种之一--保加利亚乳杆菌的增菌培养基进行了筛选,得到了高活菌数的保加利亚乳杆菌增菌培养基,并进行冷冻升华干燥得到保加利亚乳杆菌的冻干菌种。结果表明:在添加有10%麦芽汁、10%番茄汁、0.05%CaCO3、1.0%乳糖的MRS基础培养基中培养保加利亚乳杆菌18h后活菌数可达到3.96×1011cfu/g。其冻干菌种的活菌数为2.53×1011cfu/g。     

植物乳杆菌LB-B1产细菌素发酵条件的优化

为提高分离自新疆传统发酵乳制品酸马奶中植物乳杆菌LB-B1产细菌素的能力,对其产细菌素的发酵条件进行了优化,分别研究了培养条件(时间、温度、培养基初始pH值)和培养基成分对细菌素产量的影响。通过单因素试验和正交试验,确定产植物乳杆菌LB-B1的最佳培养条件为37℃静置培养20h,培养基初始pH值为6~7;最佳培养基成分组合为葡萄糖30g/L、胰蛋白胨10g/L、牛肉膏10g/L、酵母粉5g/L、无水乙酸钠5g/L、柠檬酸铵2g/L、磷酸氢二钾2g/L、硫酸镁0.28g/L、硫酸锰0.25g/L、吐温-80 4mL/L。在优化发酵条件下,植物乳杆菌LB-B1产细菌素高达10240AU/mL,提高了3倍。     

植物乳杆菌LP-S2高密度培养的研究

为提高植物乳杆菌LP-S2发酵培养液中的菌体浓度,对MRS培养基的碳氮源和培养条件进行了优化。确定植物乳杆菌LP-S2优化培养基配方为:葡萄糖26g/L、酵母浸粉34g/L、KH_2PO_42g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸铵2g/L、MgSO_4·7H_2O 0.58g/L、MnSO_4·4H_2O 0.25g/L、吐温80 1ml/L。植物乳杆菌LP-S2最优发酵条件为,接种量4%,发酵温度33℃,初始pH值7.2,装液量5ml。在优化后的发酵条件下培养,植物乳杆菌LP-S2菌液OD值达到0.830。比未优化前提高了1.84倍,活菌数达到12.5×10~(10) CFU/ml,为进行冻干发酵剂的相关试验奠定了良好的基础。     

碱性中和与补料分批高密度培养保加利亚乳杆菌的研究

本实验采用葡萄糖反馈抑制补料、调节发酵液pH 值、碱性中和与补料分批复合培养等方法对保加利亚乳杆菌高密度培养进行研究。研究表明,碱性中和与补料分批复合培养条件为：保加利亚乳杆菌培养18h 和26h 时,向培养液补加碳氮比为0.67 的补料液5ml,并且每隔1.5h 调节pH 值至6.5,培养36h,培养液中保加利亚乳杆菌菌体浓度最高达9.02 × 1011CFU/ml,菌体干重达14.266g/L。     

益生性植物乳杆菌C88的高密度培养条件优化研究

以MRS为基础培养基,对培养基的碳氮源和培养条件进行了优化,确定了植物乳杆菌C88优化培养基的配方为:果糖10 g/L,葡萄糖20 g/L,大豆蛋白胨26.66 g/L,酵母浸粉13.33 g/L,柠檬酸钠5 g/L,无水乙酸钠5 g/L,K2HPO42 g/L,MgSO40.2 g/L,MnSO40.05 g/L,吐温80 1.0 mL/L。另外对植物乳杆菌C88高密度培养条件进行了优化,结果表明,植物乳杆菌C88在35℃条件下,同时流加20%的Na2CO3使发酵液pH值保持6.0~6.5,静止培养16 h后,活菌数可达9.3×1010mL-1,本研究为植物乳杆菌C88冻干直投式发酵剂的制备奠定了基础。     

发酵乳杆菌SS-31培养基及发酵条件的优化

对分离自广西柳州酸笋发酵液中具有优良益生特性的发酵乳杆菌SS-31进行增殖培养基优化,并对其高密度发酵条件进行探索。通过单因素实验、响应面优化等方法,以发酵乳杆菌SS-31的活菌数为主要参考指标,对其发酵增殖培养基成分和培养条件进行了优化探索。最终确定发酵乳杆菌SS-31最优培养基构成为：麦芽糖16.20 g/L、酵母浸粉20.16 g/L、磷酸氢二钾9.33 g/L、硫酸锰0.50 g/L、硫酸镁1.00 g/L、吐温80 1.00 g/L;最佳发酵条件为：SS-31接种体积分数为3%、初始pH为6.8,期间添加氨水保持发酵液pH稳定,在37 ℃下培养24 h后,活菌数可达到1.19×10¹⁰ CFU/mL,为其工业化生产奠定基础。     

罗伊氏乳杆菌培养基优化及其生长代谢研究

罗伊氏乳杆菌的MRS 培养基是富培养基,简化培养基组分,优化培养基组成和培养条件是微生物工业化培养的重要基础。本实验在传统MRS 培养基基础上,首先对氮源进行单因素优化,然后采用Plackett-Burman 和中心组合试验设计对影响罗伊氏乳杆菌CG001 生长的MRS 培养基和培养条件进行筛选优化,并在最优条件下研究该菌的生长代谢情况。结果表明：酵母膏质量浓度、葡萄糖质量浓度、硫酸锰质量浓度和温度是影响菌体质量浓度的4 个关键因素;经响应面法分析确定该菌的最优培养条件为：酵母膏质量浓度20g/L,葡萄糖质量浓度20g/L,醋酸钠质量浓度7g/L,柠檬酸铵质量浓度1g/L,磷酸氢二钾质量浓度3g/L,硫酸镁质量浓度0.2g/L,硫酸锰质量浓度为0.23g/L,吐温-80 质量浓度1g/L,初始pH6.2,培养温度38.6℃,最终菌体质量浓度达0.984g/L,相对优化前提高1.102 倍。发酵罐中菌体生长曲线呈S 型,4～12h 菌体处于对数生长期,之后趋于平衡,葡萄糖的代谢与菌体的生长速率相对应。     

发酵乳杆菌BLHN3的高密度培养优化

目的:研发低成本、高密度的乳酸菌发酵剂。方法:以从剁辣椒分离的发酵乳杆菌BLHN3为材料,在MRS培养基的基础上优化高密度发酵培养基及其培养条件。结果:发酵乳杆菌BLHN3的最佳碳源、氮源、缓冲盐、增菌因子分别是海藻糖30.0 g/L、大豆蛋白胨34.0 g/L、柠檬酸铵2.0 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸氢二钾2.0 g/L、胡萝卜汁10%,优化培养基的发酵乳杆菌活菌数可达6.05×109CFU/mL。该培养基优化发酵工艺为初始培养pH为6、培养温度37 ℃、接种量3%、装液量30 mL。半连续高密度培养表明,离心培养3次最佳。结论:优化培养基及培养条件后,发酵乳杆菌BLHN3的菌体密度显著高于MRS培养基,提高了发酵乳杆菌BLHN3的生长活性。     

鞘氨醇单胞菌产3-苯氧基苯甲酸降解酶发酵条件的优化

以鞘氨醇单胞菌（Sphingomonas sp.）SC-1产3-苯氧基苯甲酸降解酶的酶活性为响应值,对其产酶条件进行优化。采用Plackett-Burman法对培养基组分和培养条件筛选显著性影响因素,并通过Box-Bohnken设计试验优化产酶条件,得到其最优培养基配方为：蛋白胨0.5 g/L、酵母膏0.5 g/L、葡萄糖0.8 g/L、硫酸镁0.01 g/L、3-苯氧基苯甲酸（3-phenoxybenzoic acid,3-PBA）质量浓度0.1 mg/mL;最优培养条件为：初始pH 8.33、种龄40.0 h、接种量4 mL/100 mL（种子液细胞浓度为108 CFU/mL）、转速180 r/min、温度30 ℃、装液量30 mL（250 mL锥形瓶）、培养时间37.75 h。在此条件下,发酵液酶活力可达1.870 5 mU/ g,比优化前（0.226 9 mU/g）提高8.24 倍。     

Lactobacillus plantarum 163产细菌素食品级培养基筛选及发酵条件优化

为获得Lactobacillus plantarum 163最佳食品级培养基,首先筛选出Lb. plantarum 163食品级培养基配方,即白菜汁200 mL/L、番茄汁50 mL/L、葡萄糖10 g/L、K2HPO4 2 g/L,蒸馏水补足至1 L。Plackett-Burman试验设计筛选出Lb. plantarum 163食品级培养基配方的关键因子,即接种量、K2HPO4添加量、pH值和大白菜汁添加量。通过Box-Behnken试验构建了Lb. plantarum 163食品级培养基二次多项式模型,得到理想发酵条件,即K2HPO4 1.89 g/L、大白菜汁341.5 mL/L、接种量3.56%、pH 6.95,其抑菌活性比优化前增加30%以上。     

固定化乳酸菌发酵胡萝卜酸奶工艺研究

通过固定化乳酸菌发酵胡萝卜酸奶,建立新的胡萝卜酸奶发酵工艺。经过单因素试验和正交试验,确定固定化乳酸菌发酵胡萝卜酸奶的配方和发酵工艺。胡萝卜酸奶的配方：奶粉9g、胡萝卜13g、白砂糖8g、蒸馏水100mL。胡萝卜酸奶发酵工艺：固定化德氏乳杆菌保加利亚亚种与固定化唾液链球菌嗜热亚种的比为2:1 接种发酵液(菌种的总添加量为6g/100mL)、在37℃发酵培养7h、然后4℃冷藏12h。结果表明,采用固定化乳酸菌新技术可以发酵生产营养丰富、口感良好的胡萝卜酸奶。     

植物乳杆菌G63电转化方法的优化

为获得植物乳杆菌G63高效的电转化方法,本研究从细胞生长状态、细胞弱化剂质量浓度、洗涤液、质粒添加量和电击参数等方面对菌株G63的电转化效率进行优化。结果表明：取菌株G63对数生长中期的细胞制备感受态,以1 g/100 mL甘氨酸作为细胞弱化剂,分别用1 mmol/L MgCl2和30 g/100 mL聚乙二醇1000洗涤细胞,并用30 g/100 mL聚乙二醇1000作为电击液,加入20 μg穿梭质粒,在1.5 kV和400 Ω条件下进行电击,可以获得最高的电转化效率,转化效率达到1.18×103 CFU/μg DNA,满足后续遗传学实验要求。     

保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌抗噬菌体菌株的原生质体制备及融合

为获得具有抗噬菌体功能且发酵性能优良的乳酸菌融合子,采用单亲灭活及正交分析方法,研究了保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌抗噬菌体菌株的原生质体制备及融合条件。结果表明：保加利亚乳杆菌原生质体制备的最适条件是以磷酸盐缓冲液和甘露醇制作的高渗溶液为原生质体稳定剂,1.0 mg/mL的溶菌酶36 ℃处理30 min,原生质体的形成率为（89.02±2.31）%,再生率为（4.62±0.22）%。嗜热链球菌抗噬菌体菌株原生质体制备的最适条件是以Tris-HCl和蔗糖制作的高渗溶液为原生质体稳定剂,0.1 mg/mL的溶菌酶42 ℃处理30 min,原生质体的形成率为（99.15±0.23）%,再生率为（5.79±0.17）%。单亲灭活保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌抗噬菌体菌株原生质体融合的最适条件为聚乙二醇6000（质量浓度为400 g/L,添加0.01 mol/L CaCl2、0.02 mol/L MgCl2）40 ℃促融2 min,融合率可达（1.85±0.12）×10－6。所得融合子各项性能优良,适合于酸奶生产。     

嗜冷普鲁兰酶产生菌NX-1的筛选及产酶条件优化

从南极海泥样品中分离得到一株产嗜冷普鲁兰酶的假交替单胞菌菌株（Pseudoalteromonas sp.）NX-1。以菌株NX-1为研究对象,对菌株NX-1产嗜冷普鲁兰酶的酶学性质进行了初步研究,并通过单因素试验和正交试验对其产嗜冷普鲁兰酶的最佳培养条件进行研究。结果显示,菌株NX-1所产嗜冷普鲁兰酶的最适作用温度为20 ℃,最适作用pH值为7.0,在最适条件下,酶的半衰期约为120 min;菌株NX-1的最适产酶条件为：培养温度20 ℃、接种量1%、培养基各组分含量分别为蔗糖15 g/L、蛋白胨15 g/L、CaCl2 0.5 g/L、Na2HPO4 6 g/L。优化后菌株产酶可达25.172 U/mL,相比优化前提高25.1%。     

植物乳杆菌ZJ316高密度发酵条件优化

以1株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）ZJ316为研究对象,在MRS液体培养基的基础上,以吸光度值（OD600 nm值）为响应值,通过单因素试验及响应面试验对其高密度发酵培养基组分和培养条件进行优化。结果表明,L. plantarum ZJ316高密度发酵的最优培养基组成为蔗糖43 g/L、玉米浆干粉60 g/L、Na2HPO4-柠檬酸0.12 mol/L、MgSO4·7H2O 0.20 g/L、MnSO4·H2O 0.10 g/L、吐温80 1 mL/L;最优发酵条件为接种量4%、发酵温度30 ℃、初始pH值6.5。在此优化条件下,采用发酵罐静置发酵24 h,植物乳杆菌ZJ316的OD600 nm值为5.13,活菌数可达8.01×109 CFU/mL,较优化前分别提高1.65倍、3.44倍。     

Pseudomonas sp. W7产低温蛋白酶培养基及培养条件的优化

采用Plackett-Burman法对影响假单胞菌（Pseudomonas sp.）W7产低温蛋白酶的因素进行显著性分析,筛选出对产酶影响显著的3 个因素：葡萄糖、蛋白胨和MgSO4;然后用最陡爬坡试验逼近最大产酶区域;应用Box-Behnken原理设计和响应面分析确定产酶培养基的最佳组合为：葡萄糖4.25 g/L、蛋白胨7.00 g/L、干酪素4.00 g/L、K2HPO4 5.00 g/L、KH2PO4 1.00 g/L、CaCl2 0.26 g/L、MgSO4 0.14 g/L,低温蛋白酶的酶活力达到了183.9 U/mL,比优化前提高了21%。另外,对Pseudomonas sp. W7的产酶条件进行了优化,在单因素的基础上,利用正交试验设计,最终确定产酶的最优培养条件为：培养温度为20 ℃、初始pH值为7.0、接种量为3%、装液量为20%、摇床转速为100 r/min,在最佳条件时测得的酶活力为193.2 U/mL。通过生长曲线和产酶曲线的测定,确定产酶的培养时间为48 h。     

米根霉发酵产L-苹果酸的工艺优化

以米根霉（Rhizopus oryzae）突变株CICC40503-JST为菌种,葡萄糖为碳源,对其发酵工艺及葡萄糖代谢途径进行初步研究,从而提高L-苹果酸的产量。采用单因素试验和响应曲面法（Box-Behnken设计）对培养基和发酵条件进行优化,研究发酵罐实验对产酸的影响。结果获得最佳培养基配方为：葡萄糖100 g/L、(NH4)2SO4 4.0 g/L、MgSO4 0.3 g/L、FeSO4•7H2O 0.025 g/L、KH2PO4 0.5 g/L、ZnSO4 0.1 g/L、CaCO3 80 g/L。发酵条件较好组合为：发酵设备为Sartorius发酵罐、发酵温度32 ℃、通气量0.20 L/（min·L）、转速500 r/min、孢子悬浮液单独培养48 h、发酵进行48 h后添加培养基进行补料发酵,发酵周期为72 h、L-苹果酸的产量为57.71 g/L。结论：米根霉能够较好地利用葡萄糖发酵产L-苹果酸,其产量得到明显提高。     

枯草芽孢杆菌生产抗菌物质的食品级发酵培养基优化

为得到安全可靠的新型生物防腐剂,用枯草芽孢杆菌发酵食品同时提高其抗菌活性。采用单因素试验和Plackett-Burman试验设计筛选出4 个关键因子为脱脂奶粉、番茄汁、发酵时间和发酵温度;使用Box-Behnken原理设计进行响应面试验确定出最佳培养基配方和发酵条件：小麦粉16.0 g/L、脱脂奶粉20.0 g/L、黄豆粉酶解液200.0 mL/L、番茄汁40.0 mL/L、NaCl 10.0 g/L,装液量50.0 mL、发酵温度32.14 ℃、发酵时间60.0 h。拟合实验模型结果显示：优化后发酵液对荧光假单孢的抑菌圈直径较优化前提高42%,对短小芽孢杆菌的抑菌圈直径较优化前提高47%。