枯草芽孢杆菌产碱性果胶酶发酵条件的优化

通过单因素实验对枯草芽孢杆菌菌株发酵产碱性果胶酶的培养基组分及培养条件进行优化。利用单因素实验确定了产酶的最优培养基:30 g/L豆饼粉、35 g/L马铃薯淀粉、20 g/L果胶、2.775 g/L氯化钙、4.025 g/L硫酸锌、113.6 g/L Na 2HPO 4。同时对温度、接种量、发酵pH进行优化,得到最优发酵条件:温度35℃、接种量3%、发酵过程控制pH=7.4,在此基础上进行补料流加实验,补料配方为350 g/L葡萄糖、10 g/L果胶,补料控制总糖浓度为20 ug/mL,并调整转速和风量控制溶氧30%~40%,最终酶活达到6120 U/mL,较初始酶活1061 U/mL提高了4.77倍。     

拟蕈状芽孢杆菌Gxun-30产角蛋白酶液体发酵条件优化

为提高海洋来源拟蕈状芽孢杆菌(Bacillus paramycoides)Gxun-30产角蛋白酶的能力,该文利用单因素及响应面法对该菌产酶的培养基和培养条件进行了优化。先利用单因素试验对羽毛浓度、碳源、氮源、无机盐、初始pH值、发酵时间及接种量等影响菌株产酶条件进行了优化。结果表明,羽毛15 g/L、果糖10 g/L、玉米浆4.0 g/L、初始pH 6.5、氯化钙0.15 g/L、接种量2.0%、接种发酵48 h后酶活达到最高。再利用Plackett-Burman试验确定对菌株产酶有显著影响的3个因素为玉米浆、氯化钙及羽毛浓度;结合最陡爬坡及响应面试验优化方法对这3个显著因素进行优化,获得最优产酶条件为玉米浆8.17 g/L,氯化钙0.27 g/L,羽毛含量13.58 g/L,在此发酵条件下,模型预测角蛋白酶酶活为1866.47 U/mL,验证试验实测值达到1810.98 U/mL,较优化前酶活227.38 U/mL提高了7.96倍。     

发酵条件对根霉产脂肪酶的影响

通过单因素实验和正交实验,对MHL4.07菌摇瓶发酵产脂肪酶的培养基组成和培养条件进行了研究,结果表明:最佳发酵培养基配方为橄榄油15.0g/L、玉米浆40.0g/L、NH4Cl20.0g/L、豆饼粉20.0g/L、MgSO40.5g/L、KH2PO410.0g/L、KCl1.0g/L。最佳发酵条件为种子培养84h、接种量7%、初始pH6.5、装液量50mL/250mL三角瓶,培养温度28℃,摇床转速160r/min,发酵培养96h。在此条件下,最高脂肪酶产量达到60.54U/mL,比优化前提高了44.5%。     

玉米浆发酵生产L- 乳酸的工艺优化

采用嗜热乳酸链球菌,以玉米浆为主要氮源,通过响应面对其发酵培养基进行优化设计,最终确定出以玉米浆生产L- 乳酸的最佳发酵方案为：葡萄糖84g/L、玉米浆41g/L、硫酸铵1.3g/L、pH6.5,其L- 乳酸产量为11g/L,与添加牛肉膏产酸量(9.02g/L)接近,但可以大大降低成本,有效提高生产效率。     

玉米浆和表面活性剂添加对α-酮戊二酸发酵的影响

首先研究了添加玉米浆和表面活性剂吐温对谷氨酸棒状杆菌GKGD发酵生产α-酮戊二酸的影响.在此基础上,通过采用添加过量玉米浆,同时在产酸期添加吐温60的培养方法,显著提高了α-酮戊二酸的产量.结果表明:相比于吐温80,吐温60更有利于α-酮戊二酸的分泌;在初始发酵培养基中添加6mL/L玉米浆,在发酵10h加入1mL/L吐温60,可以使α-酮戊二酸的质量浓度达到17.9g/L.     

响应面法优化以改良玉米浆为原料产β-胡萝卜素的液体发酵培养基

玉米浆是玉米粒用亚硫酸浸泡提取玉米淀粉后的副产物,主要成分为玉米可溶性蛋白及其降解物(如肽类、各种氨基酸等),另外还含有乳酸、可溶性糖类等营养成分,可作为发酵工业的原料。由于未处理玉米浆中含有多种金属离子,某些金属离子可能会对微生物的发酵过程产生不利影响,一定程度上限制了其在发酵生产上的应用。本研究采用Na2CO3对玉米浆进行预处理,离心去除沉淀后作为三孢布拉氏霉(Blakeslea trispora)的发酵原料。研究发现当100m L玉米浆中添加1.17g Na2CO3时,β-胡萝卜素产量达到最大,比未处理玉米浆提高20.67%。采用响应面法对三孢布拉氏霉液体发酵培养基进行了优化,经分析得到β-胡萝卜素产量最大时培养基中显著性因素含量为:葡萄糖8.70%、KH2PO4 0.51%,β-胡萝卜素产量可达到84.76mg/L,比优化前提高了29.93%。     

红酵母类胡萝卜素发酵研究

对红酵母 RY-98菌株产生类胡萝卜素的培养基组成和培养条件进行了初步研究 ,并对发酵过程作了动态分析 .结果表明 :培养基组成、糖浓度和添加剂以及培养基初始 p H值、摇瓶装量与培养时间等 ,均对该菌细胞生物量和类胡萝卜素产量有影响 ,其中 ZS添加剂的加入可以明显促进菌体类胡萝卜素的形成 .在初步优化的培养基组成 (葡萄糖 4 0 g/L,玉米浆 1 5g/L,( NH4) 2 SO42 g/L,ZS添加剂 1 g/L)和培养条件 (培养基初始 p H6.0 ,装量 60 m L/2 50m L摇瓶 ,2 8℃培养 60 h)下 ,菌体生物量及类胡萝卜素含量分别为 2 7mg/m L和 4 98.2 μg/g.通过观测发酵过程生理现象的变化 ,确认该菌类胡萝卜素是菌体的次生代谢产物 ,主要形成于对数生长期的末期和稳定期 .     

红酵母产生类胡萝卜素的研究

研究了红酵母RY-98菌株产生类胡萝卜素的营养与环境条件,并对发酵过程生理现象的变化作了测试.结果表明培养基组成、糖浓度和添加剂以及培养基初始pH值、通气量(摇瓶装量)与培养时间等,均对该菌细胞生物量和类胡萝卜素产量有影响.其中ZS添加剂的加入可以明显促进菌体类胡萝卜素的形成,这是本次研究的新发现.在初步优化的培养基组成(葡萄糖400g/L、玉米浆15g/L、(NH4)2SO42g/L、ZS添加剂1g/L)和培养条件下,菌体生物量与类胡萝卜素含量分别为27mg/mL和498.2μg/g,发酵液产色素能力为13.3mg/L.通过观测发酵过程生理现象的变化,认为该菌类胡萝卜素是菌体的次生代谢产物,主要形成于对数生长期的末期和稳定期.     

正交实验设计优化茁霉多糖发酵工艺

采用正交实验设计方法对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)生产茁霉多糖的发酵工艺进行了优化。首先,采用单因素实验确定生产影响茁霉多糖产量的培养基组成成分和发酵条件,然后进行培养基正交实验,得到最优的培养基组合,并用此培养基进行发酵条件的正交实验,获得生产茁霉多糖最优的发酵条件。最优的培养基组成为:蔗糖100g/L、玉米浆3g/L、K2HPO42g/L和NH4NO30.4g/L,最优的发酵工艺为:初始pH6.0、装液量10%、接种量3%、种龄72h、发酵时间6d、摇床转速180r/min、发酵温度29℃。优化发酵工艺条件下茁霉多糖的产量为34.98g/L。     

丙酮丁醇梭菌发酵条件优化研究

以P2培养基为基础组分,分别通过改变初始葡萄糖浓度、初始酵母膏浓度以及初始pH值,研究这3个单因素对丁醇发酵的影响,确定了培养基的较佳条件:初始葡萄糖浓度60g/L、初始酵母膏浓度3g/L、初始pH值6.8.此外,采取接种量5％、发酵温度37℃、发酵时间72h,可使总溶剂浓度(丁醇、丙酮、乙醇)达到13.52g/L,其中丁醇、丙酮、乙醇浓度分别为8.83g/L、3.90g/L和0.79g/L,丁醇比例为65.31％.糖丁醇转化率为21.1％(平均值),糖总溶剂转化率为31.3％(平均值).     

芭蕉芋糖浆发酵生产丁二酸培养基的优化

以芭蕉芋糖浆为主要原料,利用琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)CGMCC1593发酵生产丁二酸。单因素试验表明,培养基中总糖、玉米浆和磷酸盐对发酵有显著影响,利用响应面分析法(RSM)对培养基成分进行优化,并建立了各因素与丁二酸产量之间的数学模型。当各参数取值分别为总糖89.66 g/L,磷酸盐4.46g/L,玉米浆38.55 g/L,丁二酸最大估计值为62.92 g/L。优化后丁二酸产量比优化前提高了22.7%,与响应面预测极值基本相符。     

玉米皮渣类纤维兼氧发酵产丁二酸

采用酶酸两步法水解玉米皮渣,重点考察了稀HCl水解条件变化对还原糖产率的影响,并以产琥珀酸放线杆菌为发酵菌株,探讨以玉米皮渣类纤维为原料替代葡萄糖为碳源,兼氧发酵产丁二酸的可行性。结果表明:在HCl浓度1.5%,底物浓度为12%,100℃水解4h的水解工艺下,还原糖产率达83%。在还原糖质量浓度40g/L,玉米浆为氮源,35℃发酵60h的条件下,丁二酸产率达到19.41g/L。应用玉米加工副产物玉米皮渣和玉米浆为原料发酵产丁二酸具有良好的应用前景。     

有机酸含量对葡萄酒发酵的影响

为了考察有机酸含量对葡萄酒发酵的影响,在初始有机酸含量分别为4 g/L、7 g/L和10 g/L的模拟葡萄汁中接种酵母,于25 ℃发酵,比较不同初始有机酸含量对葡萄酒发酵过程中酵母生长、降糖、有机酸及挥发性化合物含量的影响。结果表明,初始有机酸含量7 g/L时酵母生长和耗糖最慢,乙醇和乙醛产生量最低;随初始有机酸含量升高,pH值、酒石酸、苹果酸、乳酸、乙酸、总酸、乙酸乙酯和总酯含量呈下降趋势;琥珀酸、正丙醇、异丁醇、异戊醇及总高级醇含量呈上升趋势;但对β-苯乙醇、正丁醇及丁酸乙酯含量影响较小。初始有机酸含量10 g/L的葡萄酒发酵过程酵母生长快、降糖最快,产酸含量适中,同时香气较好。因此,葡萄酒发酵的适宜初始有机酸含量为10 g/L。     

野生圆枣与树莓复合酒发酵工艺研究

以野生圆枣和树莓为原料,葡萄酒活性干酵母为发酵菌种,研究圆枣、树莓复合酒发酵工艺。考察果汁初始糖度、酵母接种量、发酵温度和果汁初始pH等因素对野生圆枣与树莓复合酒各项指标的影响,并在此基础上进行了优化试验,得到野生圆枣与树莓复合酒发酵最佳工艺条件:糖度18%,发酵温度26℃,初始pH 4.5,接种量0.2%。该工艺发酵的野生圆枣与树莓复合酒酒体呈琥珀色,清亮透明,具有新鲜圆枣、树莓清新的果香和醇厚协调的酒香,酒度12.4%、VC400 mg/L、酸度4.5 g/L、残糖1.45 g/L。     

天然野生山丁果果酒发酵工艺的研究

以野生山丁果为原料,葡萄酒活性干酵母为发酵菌种,研究山丁果果酒发酵工艺。考察果汁初始糖度、酵母接种量、发酵温度和果汁初始pH值等因素对山丁果果酒各项指标的影响,并在此基础上进行了优化试验,得到野生山丁果果酒发酵最佳工艺条件:糖度18%、初始pH值为4.0、发酵温度24℃、酵母接种量0.4%。该工艺发酵的野生山丁果果酒酒体呈浅粉红色,清亮透明,具有新鲜山丁果清新的果香和醇厚协调的酒香,酒度12.5%、残糖1.45g/L、VC 380mg/L、酸度4.8g/L。     

葡糖酸醋杆菌JR-02产细菌纤维素发酵工艺优化

为提高汉逊氏葡糖酸醋杆菌（Gluconacetobacter hasenii）JR-02细菌纤维素（BC）合成能力,采用响应面法对其发酵工艺参数进行优化。通过单因素试验和Plackett-Burman试验筛选出对菌株JR-02的细菌纤维素产量影响较为显著的4个因素为初始pH、MgSO4、玉米浆干粉、乙醇,再通过Box-Behnken试验设计最终确定最佳发酵工艺为：葡萄糖30 g/L、玉米浆干粉15 g/L、乙酸3 g/L、Na2HPO4 3 g/L、MgSO4 0.11 g/L、CaCO3 0.8 g/L、乙醇9 mL/L、初始pH 4.5、30 ℃、160 r/min。优化后BC产量达到（4.74±0.15） g/L,为未优化前BC产量的1.87倍。     

玉米秸秆糖醇发酵产丁二酸及表征

以玉米秸秆糖醇液为原料,考察产琥珀酸放线杆菌（Actinobacillus succinogenes）X-1对不同单一碳源的同化能力,并验证产琥珀酸放线杆菌可同化利用玉米秸秆糖醇液。利用Box-Behnken中心组合设计试验,通过响应面分析法优化发酵工艺参数为：玉米秸秆糖醇液初始还原糖质量浓度42.81 g/L、酵母膏质量浓度12.53 g/L、缓冲剂MgCO3质量浓度15.90 g/L,经5 L发酵规模实验,发酵周期48 h,丁二酸产率为85.1%,还原糖利用率为85.4%。经红外光谱和核磁共振表征其发酵产物为生物基丁二酸。     

利用玉米秸秆水解液厌氧发酵产丁二酸的研究

对玉米秸秆水解液发酵产丁二酸进行了研究。玉米秸秆水解液中含有对菌体生长不利的物质,通过不同的脱毒方法处理玉米秸秆水解液,考察了脱毒前后抑制物以及总糖含量的变化,结果表明,活性炭和Ca（OH）2同时使用的脱毒效果最好;抑制物糠醛及羟甲基糠醛（HMF）的去除率分别为91．11％、89．83％,而总糖损失率仅为5．57％。用脱毒后的玉米秸秆水解液作为碳源发酵产丁二酸,其产量可达到66．23g／L,收率为67．28％,分别比未经脱毒时提高24．81g／L,25．30％。     

卷丹百合茶酒的发酵工艺优化研究

以梵净山卷丹百合和绿茶为原料,考察发酵温度、初始pH值、酵母接种量和初始糖度对卷丹百合茶酒酒精度的影响。采用正交试验对卷丹百合茶酒发酵条件进行了优化。结果表明,卷丹百合茶酒的最佳发酵工艺条件为发酵温度28 ℃,初始pH5.0,接种量0.07%,初始糖度18 °Bx,在此最佳发酵工艺条件下,所得卷丹百合茶酒酒精度为9.23%vol,还原糖含量为0.30 g/L,总糖含量为8.34 g/L,总酸含量为7.33 g/L,茶多酚含量为0.68 g/L,感官评分为21分。     

红茶菌发酵荞麦浆醋饮的工艺优化及品质分析

本文以荞麦浆为原料,采用红茶菌发酵荞麦浆制备荞麦浆醋饮。以荞麦浆发酵液总酸含量及感官评分为指标,探究不同荞麦浆可溶性固形物含量、红茶菌接种量、发酵温度对发酵液品质的影响,确定发酵最佳工艺条件;在最佳工艺条件下制备荞麦浆醋饮,探究发酵过程中荞麦浆pH、总酸、总酚、总黄酮及有机酸含量的变化。结果表明,红茶菌发酵荞麦浆醋饮最佳工艺条件为可溶性固形物含量13%,红茶菌接种量15%,发酵温度30 ℃;在此优化条件下,发酵过程中,荞麦浆pH降低、总酸升高,还原糖含量先升高后下降,总酚含量升高、黄酮含量先下降后升高,乙酸、乳酸、琥珀酸含量增加,苹果酸和丙二酸含量先增加后降低;发酵9 d后得到的荞麦浆醋饮总酸含量32.96 g/L,总酚含量1.72 g/L,总黄酮含量2.55 g/L,酸度适宜,口感柔和,具有浓郁的荞麦香气和保健功能。