统计学方法优化麦麸发酵产木聚糖酶条件的研究

以纳豆芽孢杆茵JSU-15为供试菌株,麦麸皮为唯一固体发酵基质,运用统计学方法对其产木聚糖酶的条件进行优化.首先用24-1部分因子实验设计对影响木聚糖酶活性的主要变量进行了评价,发现主要影响因子为粒径和发酵时间.然后用最陡爬坡实验设计确定主要变量的最佳水平.最佳产酶发酵条件为:粒径为0.4mm、麸皮与水的比例为1:5.6、接种量为3 mL和发酵时间为50 h.在最佳产酶条件下进行发酵,木聚糖酶活力达367 U/g麦麸,比未优化前提高了2.1倍.     

绿色木霉Sn-9106固态发酵中药残渣产纤维素酶研究

对绿色木霉Sn-9106固态发酵中药残渣产纤维素酶的可行性进行了研究.以滤纸酶为纤维素酶活性指标,麸皮、蛋白胨、KH2PO4添加量为影响因子,先采取单因素实验确定3种影响因子的最佳浓度,然后通过相应面法(RSM)优化产酶最佳条件.结果表明,当最大酶活力为12.3 IU/g时所需固体发酵基质中麸皮、蛋白胨及KH2PO4的浓度分别为19.80g/L、2.06g/L、2.90g/L,与优化前培养基相比,纤维素酶产量提高了近3倍.     

产耐酸性α-淀粉酶菌株固态发酵条件的优化

对产耐酸性α-淀粉酶黑曲霉菌株AS-Y的固态发酵条件进行了优化.经过单因素实验和正交试验,影响产耐酸性α-淀粉酶的菌株产酶量的主要因素为含水量＞接种量＞附加氮源＞Ca2+.固体发酵条件中,水∶麸皮为1∶1,麸皮量为15 g,接种量为4 mL,温度为30 ℃～32 ℃.发酵培养基中,麸皮∶硫酸铵为1∶0.05,CaCl2为0.01 g.在上述最佳的发酵条件下,确定其固体发酵时间为60 h～72 h,酶活达到286.64 U/g.     

绿色木霉JD-1固态发酵玉米芯产纤维素酶条件优化

以玉米芯与麸皮为主要原料,对影响绿色木霉（Trichoderma viride）JD-1固态发酵的因素如玉米芯与麸皮的比例、氮源浓度、发酵温度、时间、料水比等进行研究。在单因素试验的基础上,采取正交试验设计进行优化。结果表明,最佳固体发酵条件为即玉米芯与麸皮质量比为7∶3,培养温度30 ℃,料液比1∶2.0（g∶mL）,培养时间96 h,接种量为10%。在此优化条件下,羧甲基纤维素酶活力达8.95 IU/g,滤纸酶酶活力达2.00 IU/g。     

米曲霉Y-15利用农业废弃物产氨肽酶条件的优化

试验以农产品加工废弃物为主要原料,采用响应面法对1株高产氨肽酶的米曲霉Y-15固态发酵产酶条件进行优化。应用Plackett-Burman试验筛选出三个重要影响因子:麦麸、豆粕和水,中心组合响应面试验对重要影响因子进一步优化,最终确定产酶培养条件为麦麸179.8 g,豆粕为191.6 g,水的添加量为386 g,在此条件下,氨肽酶的酶活力达到2 879.67 U/g。该米曲霉的培养基成分为农业加工废弃物,极大降低生产成本,具有一定的生产研究价值。     

Plackett-Burnan优化蜡样芽孢杆菌α-淀粉酶产酶条件

对蜡样芽孢杆菌发酵生产α-淀粉酶的产酶条件进行了优化研究,考查了11种因素对其产酶的影响.先利用单因素试验对培养基及培养条件进行优化,在此基础上利用Plaekett-Burnan (PB)试验设计法对影响α-淀粉酶产量的重要因素进行筛选.结果表明,以麸皮为碳源,黄豆粉为氮源,碳氮比为1/0.75,初始pH值为7.0,37℃培养时,产酶量最高.通过PB试验进一步筛选表明,装液量、培养时间和麸皮含量3个因素对产酶影响显著.试验初步优化了蜡样芽孢杆菌产α-淀粉酶条件,为日后进一步优化和生产奠定了基础.     

枯草杆菌溶栓酶的液体发酵工艺和分离纯化研究

以产溶栓酶的枯草芽孢杆菌SBS为出发菌株,采用单因子试验和正交试验研究了液体发酵培养条件和培养基组成对酶活性的影响.发酵液经硫酸铵分段盐析、离子交换色谱、凝胶过滤色谱等手段得到了电泳纯级别的溶血栓酶.结果表明,产溶栓酶的最佳液体培养基组成为:10g/L米糠、25g/L大豆分离蛋白、0.2g/L CaCl2;最佳发酵培养条件为37℃,初始pH 8.0,15L发酵罐,发酵时间为70h,酶活性达到542U/mL,SDS-PAGE测得其分子量为32kDa.     

混合菌固态发酵产纤维素酶条件的研究

以稻草秸秆粉为碳源,利用绿色木霉和黑曲霉进行固体发酵产纤雏素酶的研究。以混合菌接种比例、麦麸与稻草粉质量比、发酵时间和三角瓶装量4因素为考察对象,通过单因素实验和正交实验优化混合菌固体发酵条件。确定该混合菌株的最优产酶条件,结果表明,混合菌最佳固体发酵条件为：绿色木霉和黑曲霉接种比例为1：1、麦麸与稻草粉质量比为1：3．0、发酵时间为4d、装量为50mL／1000mL三角瓶。在此最佳发酵条件下,FPA酶活、CMC酶活、β-G酶活分别为5．291U／mL、9．33IU／mL和49．91IU／mL,分别是单菌发酵的2．28～2．47倍、2．39～2．45倍、1．38～2．09倍。混合菌发酵产生的各酶活性均高于各种菌单独发酵产生的各酶活性。     

产中性蛋白酶芽孢杆菌配伍发酵响应面法研究

目的:利用响应面法对芽孢杆菌配伍产中性蛋白酶的发酵培养基和发酵条件进行优化,确定最佳产酶条件.方法:通过Minitab软件的筛选试验设计对影响中性蛋白酶发酵的相关因素进行评价,用最陡爬坡试验逼近最大产酶区域,采用响应面分析法确定主要影响因素的最佳水平.结果:筛选出具有显著正效应的麸皮、接种量;具有显著负效应的装液量、温度.当麸皮的质量分数2.93%,温度32℃.接种量5.75%,装液量15mL/50mL时,酶活力的最大值为209.6867 U/mL.3次验证试验的平均值与预测值接近,相关系数为84.36%,酶活力提高了42%.结论:采用筛选试验、最陡爬坡试验及响应面分析法相结合,能够最大程度地缩短生产时间,降低开发成本,提高经济效益,有利于中性蛋白酶的工业化推广和应用.     

绿色木霉复合木聚糖酶的固态发酵条件优化

目的研究不同发酵条件对绿色木霉产复合木聚糖酶性能的影响。方法采用固体发酵培养方式,通过改变发酵条件,包括碳源、氮源的种类、浓度及接种量,测定相应条件下发酵产物的酶活性来确定发酵工艺。结果绿色木霉产酶的最佳碳源为玉米芯和麸皮(4∶6);氮源为硫酸铵(4%);接种量为1×107个孢子/g培养基。30℃固体培养70h,发酵后用无菌水(pH5.0)28℃浸提3h测定酶活性。结论在优化的培养条件下,木聚糖酶的最高酶活性达到267U/g。     

以米糠、麸皮为基质的灵芝液态发酵动力学模型研究

以米糠、麸皮作为发酵基质研究灵芝Ganoderma lucidum JSU LIUYU18液态发酵过程中菌体生物量变化,为其工业化生产提供理论指导。利用均匀试验设计和SPSS回归分析构建菌丝干重关于培养基成分米糠、麸皮、磷酸二氢钾、七水硫酸镁及发酵时间的经验动力学模型,并以此模型推导得到以Logistic方程为原型的菌体生长理论动力学模型,比较灵芝Ganoderma lucidum JSU LIUYU18液态发酵菌体生长经验和理论动力学模型与实测值的差异。结果表明,两模型与实测值组间无显著差异(Fcrit,P>0.05),即两模型均能较好地反映灵芝Ganoderma lucidum JSU LIUYU18在米糠、麸皮液态培养基中的菌体生长状况。     

正交法优化酸性植酸酶固态发酵工艺

以麸皮为基本原料,对黑曲霉TW012 产酸性植酸酶的固态发酵条件进行优化,以提高酸性植酸酶的产量。依据单因素试验和正交试验确定酸性植酸酶固态发酵的最佳工艺条件为：氮源(NH4)2SO4 质量分数1.6%、pH5.0、含水量70%、30℃发酵5d,此时酸性植酸酶的酶活力可达346.576U/g 干基,较优化前提高23.77%。     

纳豆芽孢杆菌发酵产蛋白酶工艺优化

纳豆芽孢杆菌是纳豆发酵生产的主要菌种,对其发酵产蛋白酶特性的探讨将有助于了解纳豆的发酵生产过程,为其提供理论指导。从不同纳豆产品中分离筛选得到一株高产蛋白酶的纳豆芽孢杆菌,采用响应面设计的方法对影响其发酵产酶的若干因素进行了分析,确定了相对较稳定的发酵培养基及工艺条件:可溶性淀粉3.41%,麸皮2%,黄豆粉2.26%,CaCl2 0.2%,K2HPO4 0.24%,Tween 80 0.2%,pH 8.0～8.5;发酵温度35～38℃,时间70 h。在优化的培养基及条件下,该菌种蛋白酶的发酵单位可以达到7 200 U/mL,较优化前提高了约2倍。     

Phytate Hydrolysis by Phytase in Cereals; Effects on In Vitro Estimation of Iron Availability

Phytate (inositol hexaphosphate) hydrolysis by endogenous and exogenous phytases was studied for their effect on increasing iron availability in cereals. Wheat bran and whole meal flours of rye and oats were soaked at optimal conditions for phytase activity (55°C, pH 5) for different time intervals. Phytate and its degradation products were determined by HPLC and related to iron solubility under simulated physiological conditions. Small amounts of phytate (< lμmol/g) had a strong negative effect on iron solubility. When inositol hexa- and pentaphosphates of wheat bran and rye flour were completely hydrolyzed by activating endogenous phytase, iron solubility under simulated physiological conditions increased from 3 to 53% (wheat) and 5 to 21% (rye). Addition of wheat phytase to uncooked oatmeal increased iron solubility from 4 to 11 and in precooked to 18%, while endogenous phytase of uncooked oatmeal had less effect on phytate digestion and iron solubility.     

超声预处理-柠檬酸辅助亚临界水提取麦麸水溶性膳食纤维工艺优化

采用超声预处理-柠檬酸辅助亚临界水提法从小麦麸皮（以下简称“麦麸”）中提取水溶性膳食纤维。通过单因素实验考察超声预处理功率、柠檬酸/麦麸液固比、亚临界水提取温度和时间对麦麸水溶性膳食纤维得率的影响,在此基础上,采用响应面优化法,对提取工艺参数进行优化。结果表明,最佳提取条件为:超声预处理功率195 W,柠檬酸/麦麸液固比39:1 mL/g,亚临界水提取温度和时间分别为179 ℃和30 min。此时,麦麸水溶性膳食纤维的得率为41.00% ± 0.29%。因此,该方法能够提高麦麸水溶性膳食纤维的得率,且具有提取时间短、绿色、环保等优点,为工业化生产麦麸水溶性膳食纤维提供技术参考。     

响应面法优化Aspergillus niger X-6发酵生产菊粉酶工艺的研究

为提高Aspergillus niger X-6 发酵生产菊粉酶的产率,运用Plackett-Burmen 方法对麸皮、菊粉、蛋白胨、酵母膏添加量和发酵时间、温度、pH 值、接种量8 个影响因素进行考察,筛选出麸皮添加量、发酵时间和pH值为3 个显著影响因素,然后采用Box-Behnken 中心组合和响应面法对上述3 个因素进行产酶条件的进一步优化,建立菊粉酶产率的二次多项式数学模型,并分析模型的有效性与因子间的交互作用。结果表明：黑曲霉发酵产菊粉酶的优化工艺参数为：麸皮添加量4.64%、发酵时间81.5h、pH6.0。在此条件下,产酶活力达20.42U/mL,与优化前相比提高了30.81%。     

响应面法优化芽孢杆菌发酵生产植酸酶

对实验室自行分离得到的芽孢杆菌ZJ0702发酵生产植酸酶的条件进行优化,以提高植酸酶的产量。利用2-level Factorial试验筛选出对产酶显著影响的3个因素,通过最陡爬坡试验确定中心点,再采用Central Composite设计对重要因子进行优化。结果发现麸皮、蛋白胨和KH2PO4的添加量是影响植酸酶产量的显著因素,经优化后的培养基组分为3.7%麸皮,2.27%蛋白胨,0.5%硝酸铵0,.008 63%无机磷0,.2%CaCl2,0.05%KCl,0.03%MgSO4,0.003%FeSO4,0.003%MnSO4,0.03%NaCl;培养条件为:34℃,接种量7%,pH7.0,摇瓶装液量75 mL/250 mL,在上述条件下该芽孢杆菌84 h产酶达到最高值13 625.8 U/mL,与优化前菌株产酶活力相比,酶活提高了19.6%。     

绿色木霉在稻壳和麸皮混合基质上固态发酵生产纤维素酶的研究

以稻壳和麸皮的混合物为主要原料 ,采用绿色木霉 (Trichodermasp 3 2 942 )固态发酵生产纤维素酶。浅盘发酵实验表明 ,稻壳经 4%的NaOH溶液 40℃浸泡 2 4h后 ,以 30 %的质量比添加到麸皮中发酵 ,滤纸酶活和CMC酶活比未经处理时提高了 2 7 5 %和 2 5 1 %;最优发酵条件为 :培养温度 30℃ ,接种量 2 0 %,培养基初始含水量 45 %～ 60 %,此时滤纸酶活和CMC酶活可达 5 1 5IU/g(干物质 )和 38 46IU/g(干物质 )。     

Production of Cellulases through Solid State Fermentation Using Kinnow Pulp as a Major Substrate

A study was conducted to appraise the potential of using kinnow pulp for production of cellulases by Trichoderma reesei Rut C-30. Out of the different combinations tried out, dried kinnow pulp supplemented with wheat bran in the ratio of 4:1 resulted in the highest filter paper cellulase (FPase) activity of 13.4 IU/gds whereas endo-1,4-β-glucanase (CMCase) activity was found to be best when kinnow pulp was supplemented with wheat bran in the ratio 3:2 using Mandel Weber (MW) medium. β-glucosidase activity of 18 IU/gds was again found to be maximum in treatment involving 3:2 ratio of kinnow pulp to wheat bran in MW medium. However, supplementing kinnow pulp with wheat bran in 3:2 using water as medium resulted in an FPase:β-glucosidase ratio of nearly 1:1 which is considered to be most appropriate for achieving ideal saccharification efficiency in case of pretreated lignocellulosic material. Thus, this study involved the utilisation of kinnow pulp for production of cellulases and demonstrated that a substrate which does not find any commercial significance and causes environmental pollution due to its poor disposal holds promise as a substrate for production of cellulases.     

纳豆芽孢杆菌固态发酵小米糠产抗氧化肽工艺优化

为提高小米糠蛋白资源的利用率,为小米糠的深加工提供参考,采用纳豆芽孢杆菌对小米糠进行固态发酵以获得小米糠抗氧化肽。在单因素试验的基础上以小米糠发酵后水提液的总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)为指标,使用Plackett-Burman试验对发酵条件进行筛选,然后使用响应面法对发酵条件进行优化,并测定优化后小米糠水提液的多肽含量和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力。结果显示最适发酵条件为:小米糠平均粒径0.22 mm(60~80目)、菌液接种量0.4 mL(约108 CFU/mL)、初始pH 6.7、发酵时间26 h、发酵温度35℃。此条件下小米糠固态发酵后提取液的T-AOC实际值为(344.51±8.02)U/g小米糠,多肽提取量为(68.37±0.92)mg/g小米糠,清除DPPH自由基IC50为0.12 mg/mL。该研究表明,小米糠固态发酵条件经过优化后能够获得具有较高抗氧化能力的生物活性肽。