响应面法优化酸性蛋白酶发酵条件的研究

采用响应面方法对黑曲霉（Aspergillus niger357）产酸性蛋白酶的发酵条件进行了优化。首先通过全因子实验分析了温度、pH值、接种量、装液量对产酶的影响,确定主要影响因子为温度、装液量,前者为正影响,后者为负影响。用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,利用中心组合设计及响应面分析确定主要影响因子的最佳水平。在优化的发酵条件下发酵3d,酶活达到1543、01U／mL。     

黑曲霉固态发酵产羧肽酶条件优化及在酱油酿造中的应用

该研究以羧肽酶活力为考察指标,采用响应面法对1株高产羧肽酶的黑曲霉（Aspergillus niger）H1-6固态发酵产酶条件进行优化。首先采用单因素试验结合Plackett-Burman（PB）试验筛选出重要影响因子：麸皮添加量、水分含量和接种量,通过最陡爬坡试验获得重要影响因子的峰值范围,最后采用Box-Behnken试验、响应面分析对重要影响因子进行优化。结果表明,黑曲霉H1-6的最优产酶培养条件为：麸皮添加量36%、豆粕添加量50%、NaCl添加量10%、pH值为6.0、含水量56.6%,接种量1.3%。在此优化条件下,固态发酵羧肽酶的酶活力达到938.33 mU/g。将该羧肽酶粗酶液添加到酱油酿造中,能有效提高酱油中氨基态氮的含量（达到1.38 g/100 mL）,进而提高其鲜味。     

响应面法优化木聚糖酶发酵培养基的研究

采用响应面法对毕赤酵母发酵产木聚糖酶的培养基进行了优化。首先利用Plackett Burman试验设计筛选出影响产酶的3个主要因素,即麸皮水解液浓度、酵母水解液浓度和甲醇添加量。在此基础上用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,再利用Box-Behnken试验设计及响应面分析法确定最佳条件。结果表明,麸皮水解液402.5g/L、酵母水解液49.9 g/L和甲醇添加量为28.1mL/L时,木聚糖酶最大理论酶活为6566.79U/mL。经3次试验验证,实际平均酶活与预测酶活相近,比优化前木聚糖酶酶活提高了23.7%。     

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％.     

芽孢杆菌混合发酵工艺条件的优化

为提高饲料用芽孢杆菌中性蛋白酶的活力,考察了多种芽孢杆菌混菌发酵产蛋白酶的协同作用效果,并在单因素试验的基础上,采用响应面分析的中心组合试验设计对多芽孢杆菌的混合发酵工艺条件进行了优化。通过优化确定了混合发酵体系的最佳发酵条件为培养基最初pH值7.17,装液量50mL/250mL,接种量3%,发酵温度35.4℃,摇床转速200r/min,发酵周期100h。在优化的工艺条件下,芽孢杆菌混合发酵产蛋白酶的活力单位可达到2 986U/mL。     

响应面法优化小刺青霉16-7产纤维素酶液体发酵工艺

在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman试验设计及响应面分析,利用Minitab软件,对纤维素酶高产菌小刺青霉（Penicillium spinulosum）16-7进行发酵工艺条件的优化。通过Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3 个主要因素,即稻草-麸皮（碳源）添加量、培养温度和培养时间。在此基础上通过最陡爬坡试验和响应面分析法进行回归分析。结果表明：当稻草-麸皮添加量为3.45 g/100 mL、培养温度为27.11 ℃和培养时间为146.27 h时,酶活力最高,此条件下滤纸酶酶活力预测值为132.53 U/mL。经过修正,选择稻草-麸皮添加量3.45 g/100 mL、培养温度27 ℃、培养时间146 h,此条件下测得羧甲基纤维素酶酶活力为387.58 U/mL、滤纸酶酶活力为128.86 U/mL,滤纸酶酶活力比优化前提高49.07%。     

响应面法优化产蛋白酶菌株的发酵条件

从新疆吐鲁番地区土样中分离筛选获得1株产蛋白酶菌株Bacillus tequilensis C9,采用Plackett-Burman(PB)设计法筛选出影响其产酶条件的主效应因素为葡萄糖含量、装液量和接种量.应用中心组合设计以及响应面分析,建立了以蛋白酶酶活为响应值的二次回归方程模型,得到最优发酵产酶条件为:葡萄糖含量1.3％,装液量45mL,接种量5％.此条件下蛋白酶活为86.17 U/mL,与优化前相比酶活提高2.1倍.     

响应面法优化鼠李糖乳杆菌发酵蓝靛果产多酚工艺

该研究采用单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验及响应面试验探究鼠李糖乳杆菌（Lactobacillus rhamnosus）CICC6224发酵蓝靛果产多酚的最优发酵条件。结果表明,在单因素试验的基础上,利用Plackett-Burman法筛选出影响鼠李糖乳杆菌CICC6224发酵蓝靛果产多酚的三个重要因素,分别为发酵时间、接种量及料液比,采用响应面分析法确定鼠李糖乳杆菌CICC6224发酵蓝靛果产多酚的最优工艺条件为发酵温度35 ℃、装液量70 mL、发酵时间28 h、接种量3.4%（V/V）、料液比1∶2.5（g∶mL）,在此条件下,多酚含量最高,为1 622.54 mg/100 g。说明鼠李糖乳杆菌发酵法可做为富集果多酚的方法之一,这为微生物发酵应用果蔬益生元开发及利用奠定了基础。     

黑曲霉发酵产木糖苷酶工艺优化

为充分再利用玉米芯粉这种农副产品资源,以黑曲霉为菌种,进行黑曲霉液态发酵玉米芯粉产木糖苷酶的研究。首先采用单因素试验,以黑曲霉发酵过程中产生的木糖苷酶活力为响应值,考察发酵周期、发酵温度、接种量、初始发酵pH值、装液量和摇瓶转速对木糖苷酶活力的影响。结果表明:发酵时间144 h、发酵温度34℃、接种量7%、初始发酵pH 3.0、摇瓶转速180 r/min、装液量110 mL/300 mL为该菌产木糖苷酶的最佳发酵条件。然后在上述最佳发酵条件的基础上,结合Plackett-Burman试验、最低添加量试验、最陡爬坡试验和响应面中心组合试验确定了最佳产酶培养基组分为:玉米芯粉31.55 g/L,酵母粉8.00 g/L,蛋白胨5.48 g/L,硫酸镁0.70 g/L,氯化钠1.00 g/L,氯化钙1.50 g/L。利用软件构建二次式模型,模型决定系数R2为0.991 0,调整决定系数R2为0.982 9。回归方程的方差分析结果表明,模型显著有效,失拟项P值大于0.05,适用于产酶的理论预测。经过上述优化后菌株产木糖苷酶活力是优化前的8.89倍。     

蜡状芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

为提高蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)发酵产蛋白酶的能力,对发酵培养基组成及培养条件进行优化。通过单因素试验研究最适C源及其添加量、最适N源及其添加量、温度、种龄、摇床转速、装液量、pH、时间、接种量等条件对菌株产蛋白酶的影响。在此基础上,利用正交试验设计从9个影响因素中筛选3个主要影响因素,即蛋白胨添加量、温度和装液量;再利用Box-Behnken试验设计进行响应面分析,最终确定蜡状芽孢杆菌发酵产酶条件的最优条件为:蛋白胨添加量7.9g/L,温度26.7℃,装液量56.4mL。优化后,蛋白酶活力达到753.67U/mL,比初始蛋白酶活力(249.50U/mL)提高了2.02倍。