酯化型红曲菌复合诱变选育及其固态发酵条件优化

为了获得高酯化力红曲菌,采用紫外线结合常压室温等离子体复合诱变对实验室保藏的红曲菌进行诱变育种,并通过单因素实验及响应面分析法优化其固态发酵条件,提高菌株产酯化酶能力。出发菌株N3经过复合诱变,采用透明圈法初筛及酯化酶活力测定法复筛,得到1株产酯化酶活力高且遗传稳定性较好的诱变菌株Z14,其酶活稳定至34.44 U/g,较出发菌株提高了74%。通过响应面分析法得到优化的固态发酵条件为:接种量为5%、含水量为70%、培养时间为7 d。在该条件下Z14产酯化酶活力达到38.53 U/g,较出发菌株提高了95%。     

紫色红曲霉FBKL3.0018液态发酵产酯化酶的工艺优化

以分离自贵州某浓香型酒厂中温大曲的产酯化酶紫色红曲霉(Monascus purpureus)FBKL3.0018为研究对象,以发酵液中酯化酶活性为考察指标,通过单因素实验、Plackett-Burman实验和响应面试验对FBKL3.0018产酯化酶的发酵培养条件进行优化。由单因素实验得到FBKL3.0018产胞外酯化酶的条件为:2%牛肉膏、6%蔗糖、0.2%无水氯化钙和0.15%七水硫酸镁、初始pH4.5、发酵温度31 ℃、摇床转速160 r/min、装液量45 mL/250 mL、接种量9%和发酵时间96 h。PB结果表明,对酯化酶生产影响较显著的因素为发酵温度、发酵时间和蔗糖添加量。响应面优化实验得到的最优条件为:发酵温度31 ℃,发酵时间96 h,蔗糖浓度6%,在优化条件下,酯化酶活性为355.62 U/mL,比优化前(133.12 U/mL)提高了2.67倍,与预测值368.82 U/mL拟合率达96.4%,说明所建立的回归模型可靠。     

异甘露聚糖酶生产菌的诱变育种及固态发酵条件的优化

为了提高异甘露聚糖酶活性,对实验室保藏的一株分泌异甘露聚糖酶的枯草芽孢杆菌K-6(Bacillus subtilis K-6)进行紫外诱变育种,并优化一株正突变株的固态发酵条件。出发菌株枯草芽孢杆菌K-6的酶活力为206.0U/mL,经紫外线诱变处理后,挑选在培养基上透明水解圈较大的菌株进一步复筛,获得枯草芽孢杆菌K-6-9高产突变株,酶活力为349.3U/mL,高于出发菌株69.6%。连续5代发酵,K-6-9的酶活力范围为343.0～350.3U/mL,表明该突变菌株产酶性能稳定。以K-6-9为菌种,采用单因素试验和正交试验进行最佳固态发酵产酶条件的优化,结果表明：该突变株的固态发酵适宜发酵条件为：发酵时间72h、接种量3%、初始pH 7.5、装料量25g/250mL;培养基组成为：酵母细胞壁添加量8%、料液比1:1.2、麸皮添加量40%,此优化条件下固态发酵K-6-9菌株产酶酶活力最高达601.6U/mL。     

高产酯化酶细菌的复合诱变选育及固态发酵条件优化

为了获得高产酯化酶的细菌,该研究以先期分离获得的贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis)Nz 1.201为出发菌株,利用紫外线(ultraviolet,UV)及硫酸二乙酯(diethyl sulfate,DES)复合诱变技术进行诱变育种。采用透明圈法初筛、酯化酶酶活力测定法复筛,选育出高产突变菌株D27。经过5次连续传代培养验证其遗传性能较稳定,测定其菌株酶活力可达62.45 U/100g,比初始菌株提高了66%。对D27菌株进行固态发酵,在单因素试验的基础上,以酯化酶酶活力为响应值,采用Box-Behnken试验设计法进行响应面优化。结果表明,该突变菌株D27的最佳培养条件为:培养温度33℃、培养时间6 d、菌种接种量3%、原料含水量73%,此时,酯化酶酶活力最高为89.52 U/100g,较初始菌株提高了137%。研究表明,突变菌株D27在固态培养条件下具有较高的产酯化酶能力,在白酒生产中有着一定的应用潜力。     

伯克霍尔德氏菌胞外酯酶催化己酸乙酯合成的研究

从变质的食用油中分离得到1株具有产己酸乙酯酯化酶能力的伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)X10,并对其发酵条件和酯化条件进行了优化。结果表明,该菌株最佳发酵条件为:淀粉4%,酵母膏3%,橄榄油4%,发酵液初始p H值6.5,培养温度30℃,转速180 r/min。最佳酯化条件为:己酸添加量2%,酯化温度35℃,酯化液初始p H4.6,振荡方式为连续振荡。优化条件下酯化酶活力由1.79 U/m L提高到3.53 U/m L,较优化前增加了97.21%。     

以红曲霉酯化酶催化合成乳酸乙酯

利用自汾酒大曲中分离获得的产酯能力较高的红曲霉菌株,采用正交试验法,以酯化酶活性为检测指标,优化了发酵培养基配方和培养条件,确定了最佳发酵培养基成分质量配比为麸皮:水=1:1;最佳发酵条件为:红曲霉接种量为1%,发酵温度为30℃,发酵4 d,制得酯化酶酶制剂。在此基础上,采用响应面优化法对其酯化酶的催化条件进行了优化,确定了最佳催化条件为:乙醇和乳酸的摩尔比为6,加酶量1.5%,反应时间60h,反应温度30℃,乳酸乙酯生成量可达到3.38 g/L。     

高糖化力白曲霉的复合诱变及固态发酵条件优化

采用紫外线及常压室温等离子体（ARTP）复合诱变技术对白曲霉（Aspergillus candidus）Nz 3.602进行诱变选育。对诱变致死率进行测定,确定最佳诱变条件为：15 W紫外灯照射12 min,ARTP处理40 s。对突变菌株进行透明圈法初筛、糖化力测定法复筛,最终得到产酶能力较高的突变菌株B5。其糖化酶酶活为1 050.32 U/g,较出发菌株糖化酶酶活提高85.53%,并且遗传稳定性较好。以菌株B5为研究对象,经单因素试验和响应面分析法对其固态发酵条件进行优化,最佳固态发酵条件为：糠壳添加量15%,原料含水量70%,接种量12%,培养时间5 d,培养温度30 ℃。该条件下糖化酶酶活为（1 254.17±6.14） U/g,比优化前提高了19.41%。     

淡紫拟青霉固态发酵黄芩药渣工艺优化

为了降低淡紫拟青霉（Paeciloids lilacinus）的固态发酵成本,以黄芩药渣废弃物为基质,对其培养基组成及发酵条件进行优化,并考察不同几丁质含量对菌株产几丁质酶活性的影响。结果表明,淡紫拟青霉固态发酵的最佳培养基组成为黄芩药渣20 g,玉米粉0.8 g,尿素0.02 g,含水量80%,固态发酵最佳的培养条件为培养温度28℃,接种量10%,培养时间7 d,在此优化条件下,分生孢子数可达8.98×109 CFU/g。添加0.9%几丁质时,可显著增加菌株产几丁质酶酶活性（P<0.05）。     

黄河三角洲耐高渗碱性纤维素酶产生细菌YRD-19的诱变育种和产酶条件优化

用紫外线对1株产耐盐碱纤维素酶的枯草芽孢杆菌YRD-19进行诱变育种,获得产酶能力是出发菌株5.97倍,并且产酶性能稳定的菌株YRD-19-35.进一步对其发酵条件进行研究,优化了培养基和培养条件.实验结果表明,优化培养基为:1.5%乳糖,1.5%蛋白胨,NaCl:KH2PO4=5:1,添加量为0.55%;优化培养条件为:接种量为2%,发酵温度为37℃,培养基初始pH为8.0,种子活化时间为24h,发酵时间为48h,装液量为50mL,摇床转速为200r/min时菌株YRD-19-35产酶的酶活力达到最高.在上述条件下,纤维素酶活力可达182.705U/g.     

米曲霉固态发酵麻疯树籽饼产中性蛋白酶条件的研究

以实验室筛选出的米曲霉(Aspergillus oryzae)Asp-1为菌种,麻疯树籽饼为发酵主料,采用固态发酵法生产中性蛋白酶.考察了固态发酵培养基液固比、初始pH、接种量等发酵条件,以及麻疯树籽饼中添加麸皮、碳源、氮源对该菌株产酶能力的影响.经单因素和正交实验获得最佳发酵条件为:培养基液固比1:1,初始pH 6,接种量每10 g培养基含有1×108个孢子,培养基中麸皮添加量10%、葡萄糖添加量0.5%、蛋白胨添加量1%.最佳条件下发酵2 d酶活可达3 759.8 U/g.     

高产阿魏酸酯酶菌株的筛选及其固态发酵的研究

从自然界中采集土壤样本,使用阿魏酸乙酯为唯一碳源的选择性培养基;进行初筛、固态发酵产酶试验、复筛得到1株高产阿魏酸酯酶的菌株,通过形态学观察鉴定为黑曲霉。对该菌株固态发酵产阿魏酸酯酶的培养条件进行了研究,单因素实验结果表明,相同汽爆条件下汽爆稻草的发酵产酶酶活较高;在固液比1∶3、初始pH3、麸皮添加量25%、30℃下发酵3d后酶活最高,可达445.1mU/g。     

一株紫色红曲霉菌强化制曲的工艺优化

红曲霉菌的代谢产物和酯化酶等对促进白酒固态发酵过程中的风味和品质提高具有重要意义。为制备适合白酒酿造生产的酯化红曲,该研究对红曲霉菌进行液体培养,再分别以大米、麸皮及混合料等为原料进行纯种培养,选取种子液添加量、培养温度、培养时间和曲料含水率等作为影响因素,制备高酯化力的酯化红曲。结果表明,混合料明显优于大米或麸皮等单独作为原料制备酯化红曲,在培养温度35 ℃、培养时间3 d、曲料含水率55%、乳酸添加量4‰条件下,混合料成品酯化红曲的酯化力为716 mg/100 mL,糖化力为1 065 mg/（g·h）,发酵力为2.01 g/（0.5 g·72 h）,表明该菌株制备的酯化红曲具有较高的应用价值。     

一株高产淀粉酶扣囊复膜孢酵母的产酶条件优化及酶学性质研究

对筛选自芝麻香型白酒高温大曲中的1株高产淀粉酶扣囊复膜孢酵母的产酶条件和酶学性质进行研究。在单因素实验的基础上,运用响应面分析,优化得到菌株最佳产酶条件:原料添加量20 g,含水量51%,接种量18%,发酵温度24℃,在此条件下,经72 h固态发酵,淀粉酶活力达到12 297 U/g,比优化前提高了约63. 96%;进一步对菌株所产淀粉酶性质进行初步研究,该淀粉酶最适作用温度为50℃,最适作用p H值为4. 0。实验结果表明,所筛选菌株产淀粉酶能力较强,性能优良,且所产淀粉酶能够适应大曲发酵的酸性高温环境,具有应用于高温大曲生产的潜力。     

红曲霉发酵液酯化酿酒尾水制备酯化液的研究

利用红曲霉发酵生成的酯化酶液,催化酿酒尾水中的有机酸和醇,来制备含酯量较高的酯化液。本研究采用液态发酵法制备酯化酶液,添加到酿酒尾水、乙醇、己酸的混合液中,在一定条件下进行酯化反应,以混合液总酯含量和各有效成分含量为指标,设计单因素实验考察影响酯化反应因素的范围,采用正交设计实验优化各酯化反应的条件。正交实验所得的最优条件为乙醇添加量为10%、酯化酶液添加量为9%、己酸添加量为1.5%、酯化反应温度为35℃,在此条件下混合液中总酯的含量达137.01 mg/100 mL,其中己酸乙酯含量高达222.71 mg/L,乳酸乙酯的含量由92.93 mg/L下降到74.61 mg/L,乳酸乙酯与己酸乙酯的比值小于1。所得酯化液适合用于白酒的勾调,不仅大幅提高了酒体中总酯含量,还减少了乳酸乙酯对主体香型的抑制和青涩杂味,使酒体香气更为突出协调。     

添加外源物质对红曲霉固态发酵产酯化酶的影响

以作者所在实验室保藏的红曲霉HQ-3菌株为实验菌株,采用固态发酵方法生产酯化酶,研究添加外源物质对产酯化酶的影响。结果表明,葡萄糖可以作为速效碳源促进红曲霉产酯化酶能力;新鲜酵母破壁液对红曲霉产酯化酶具有诱导作用,添加酵母破壁液发酵4 d,酯化力是对照组的1.30倍,达到106.87 mg/g;添加乙醇与乳酸对酯化力的作用效果明显,添加乙醇使酯化力提高到123.32 mg/g。     

酒曲中高产糖化酶霉菌的筛选及其固态发酵产酶条件优化

从酒曲中筛选高产糖化酶菌株,并对筛选得到的菌株进行耐受性研究及固态发酵产酶条件的优化。耐受性试验结果表明:该菌株能耐受体积分数10%的酒精,在pH值4以上能较好生长,pH值3. 5时生长受到明显抑制,在23～41℃范围内均能较好生长。通过单因素试验和正交试验,确定固态发酵产酶最佳条件为:糠壳添加量4%、接种量1. 25%、初始pH值为5. 5、料水比5∶3 (g∶mL),在30℃下培养72 h,其糖化酶活性高达1 791. 3U/g。该菌株制作成浅盘曲:外观符合要求、试饭糖分含量24. 76 g/100g。     

窖泥中酯化型细菌的筛选及产酶条件优化

为了提高浓香型白酒的品质,提升人工窖泥质量,对赊店老酒窖泥中酯化型细菌进行筛选,从中筛选出一株产酯化酶活力较高的细菌S2D27,并对其进行鉴定及发酵条件优化。结果表明,通过形态观察及分子生物学鉴定,确定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。在单因素试验的基础上,以酯化酶活力为响应值,响应面法优化该菌株产酶条件为：豆粕添加量1.3%、培养基初始pH值5.0、培养时间3 d。在此优化条件下,酯化酶活力可达17.25 U/mL,是优化前的1.65倍。     

Aspergillus niger C15产柚苷酶发酵条件的优化研究

通过正交实验对黑曲霉菌株C15产柚苷酶的发酵条件进行了优化。实验结果表明,Aspergillus niger C15菌株的最优产酶发酵条件为:2%桔皮粉、6%豆粕粉,250mL三角瓶中装料30mL,接种量3%,最适初始pH为5.0,30℃条件下培养100h,产酶量可达1395.9U/mL。与原始产酶条件相比,产酶量提高8.6%。不同的金属离子对产酶有不同的作用,添加适量的K2HPO4、MgSO4对产酶有明显的促进作用,CuSO4、FeSO4对产酶起抑制作用。     

黑曲霉固态发酵及酶解烟梗条件的研究

以黑曲霉h1为菌株,以烟梗为发酵培养基进行固态发酵。以发酵后烟梗中果胶残留率为评价指标,优化了三角瓶固态发酵条件,并进行了正交实验。优化的发酵条件为:培养基含水量为料水比1∶1.2,1000mL三角瓶中装料量为40g,接种量为20%,发酵温度为30℃,发酵时间为6d。在此优化条件下进行验证实验,发酵后的烟梗中果胶残留率为27.32%。采用150L厚层通风池式固态发酵罐对烟梗进行发酵并酶解后,残余烟梗中果胶、淀粉及蛋白质等大分子物质残留率分别为35.19%、25.06%及58.74%,说明大部分大分子物质被一定程度的降解并溶于水中。故通过固态发酵的方法可取得较好的降解烟梗中大分子物质的效果。     

高溶栓活性豆豉固态发酵工艺的响应面优化

利用浅盘固态发酵技术对豆豉纤溶酶出发菌株进行固态发酵。固态发酵培养基经灭菌、添加碳源等操作后,按一定比例接种种子液,在合适的发酵条件下进行固态纯种发酵。通过单因素试验确定出了对固态发酵过程影响显著的过程参数,应用SAS软件响应面分析程序,分别对发酵过程中的接种量、发酵周期、发酵温度、大豆初始水分含量等过程参数进行了分析与优化。试验得出了豆豉纤溶酶出发菌株固态发酵的最优工艺参数,即大豆水分含量300%、发酵周期72h、发酵温度39℃,在此条件下最大发酵酶活可达到665.6IU/mL。