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。     

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。     

植物乳杆菌高密度发酵

采用单因素试验及正交试验的方法对植物乳杆菌的高密度发酵配方和发酵条件进行优化,确定植物乳杆菌的最佳发酵培养基配方:胰蛋白胨12 g/L、牛肉膏8 g/L、酵母膏4 g/L、磷酸氢二钾2 g/L、柠檬酸三胺2 g/L、乙酸钠5 g/L、硫酸镁0.58 g/L、硫酸镁0.07 g/L、吐温80 1 mL/L、pH 6.5。最佳培养条件为起始pH 6.5、发酵温度35℃、接种量20 mL/L、溶氧量0 mL/L (控制低于100 mL/L)、搅拌转速50 r/min、罐压0.03 MPa。采用优化后的发酵参数,植物乳杆菌在10 L发酵罐中的菌体发酵密度可达9.63×10¹² CFU/m L。     

植物乳杆菌LB-17产γ-氨基丁酸培养基优化

以植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum Lb-17)为发酵菌株,以发酵产物γ-氨基丁酸产量为检测参数,对植物乳杆菌发酵产γ-氨基丁酸的发酵培养基进行优化。利用单因素实验和Box-Behnken响应曲面实验对发酵培养基进行优化得到最优培养基为:葡萄糖12.0 g/L、酵母粉18.0 g/L、Ca~(2+) 55.0 mmol/L、Mg~(2+) 60.0 mmol/L、L-谷氨酸钠26.0 g/L。优化后,植物乳杆菌Lb-17发酵γ-氨基丁酸产量达8.037 g/L,是优化前5.49 g/L提高1.5倍。     

植物乳杆菌LB-17产γ-氨基丁酸培养基优化

以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum Lb-17）为发酵菌株,以发酵产物γ-氨基丁酸产量为检测参数,对植物乳杆菌发酵产γ-氨基丁酸的发酵培养基进行优化。利用单因素实验和Box-Behnken响应曲面实验对发酵培养基进行优化得到最优培养基为:葡萄糖12.0 g/L、酵母粉18.0 g/L、Ca²⁺ 55.0 mmol/L、Mg²⁺ 60.0 mmol/L、L-谷氨酸钠26.0 g/L。优化后,植物乳杆菌Lb-17发酵γ-氨基丁酸产量达8.037 g/L,是优化前5.49 g/L提高1.5倍。      

植物乳杆菌R23高效增殖条件优化

目的:优化植物乳杆菌R23的培养基成分与培养条件,实现高密度培养,为高活力菌剂的制备提供物质基础。方法:以菌体生长量为主要指标,采用正交试验对菌体培养条件和培养基进行优化。结果:植物乳杆菌R23适宜的培养条件为:温度30℃,pH 5.5,接种量6%;适宜的培养基LHR20配方为:酵母膏0.74%,牛肉膏1.0%,蛋白胨0.5%,蔗糖2.0%,柠檬酸铵0.2%,Mg SO40.036%,Mn SO40.005%,吐温-80 0.1%,苹果酸钠2%,番茄汁5%,平菇浸汁5%,0.2 mol/L Na2HPO4-0.2 mol/L KH2PO4缓冲盐稀释4倍。结论:植物乳杆菌R23达到对数生长期的时间比原来缩短了6 h,最高菌体生长量达1.4×1010cfu/m L,是基础培养基的2.3倍。     

植物乳杆菌YM-2菌株胞外多糖生物合成工艺优化

对从云南传统发酵豆豉分离得到的植物乳杆菌YM-2(Lactobacillus plantarum YM-2)菌株胞外多糖(exopolysaccharide,EPS)生物合成条件进行优化。首先对培养基成分中的碳源、氮源种类进行筛选;然后利用单因素试验分析碳源含量、氮源含量、培养时间以及培养温度对EPS产量的影响;最后采用Box-Behnken法进行四因素三水平响应面分析以确定其最优工艺条件。结果表明,植物乳杆菌YM-2菌株生物合成EPS最佳条件为碳源(葡萄糖)含量30 g/L、氮源(酵母粉)含量30 g/L、培养时间30.05 h、培养温度36.36℃,在此工艺条件下,植物乳杆菌YM-2 EPS产量为257.362 mg/L。     

植物乳杆菌发酵动力学及高密度培养研究

为提高具有益生特性植物乳杆菌的产量,基于发酵动力学模拟,对其培养基组成、发酵条件和补料方式进行了优化。在该研究中,通过建立人工神经网络(artificial neural network, ANN)和遗传算法(genetic algorithm, GA)结合的智能模型对培养基成分进行优化,结果为碳源36.64 g/L(葡萄糖-麦芽糖质量比2∶3)、氮源47.83 g/L(酵母粉-蛋白胨质量比1∶1)、柠檬酸二铵33.27 g/L。发酵动力学采用Logistic和Luedeking-Piret模型,对植物乳杆菌的发酵过程进行拟合,菌体生长、底物消耗和产物生成动力学模型相关系数R²分别为0.995,0.998,0.993,表明这些模型能够精确的模拟植物乳杆菌的发酵过程。此外,对培养条件和分批补料进行了优化,最佳培养条件为温度35℃,初始pH值5.0,接种量4%。在分批添加中和剂NH₃·H₂O和葡萄糖30 g/L的情况下,菌体产量可达12.64 g/L。     

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6.05×10⁹ CFU/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。     

基于响应曲面法的微囊化保加利亚乳杆菌高密度培养条件优化

采用响应曲面法对微囊化保加利亚乳杆菌FMG-4高密度培养的培养基组成和培养条件进行优化,结果表明：最佳培养基配方为：在MRS培养基中添加乳清粉97.15 g/L、大豆蛋白粉10.00 g/L、酵母粉7.55 g/L、碳酸钙8.03 g/L、硫酸镁0.30 g/L、硫酸锰0.02 g/L。最优培养条件为：培养温度41.7 ℃、初始pH 6.9。此时保加利亚乳杆菌FMG-4细胞菌密度可达到3.18×1011 CFU/g。     

植物乳杆菌163产抗菌物质的发酵条件优化

本文优化了从泡菜中发现的一株植物乳杆菌163产植物乳杆菌素的发酵条件,并通过单因素实验、PlackettBtmnan实验、Box-Behnken实验的响应面方法得到的最佳的发酵培养基为:麦芽糖浆55 g/L,玉米浆干粉20 g/L,乙酸钠8 g/L,柠檬酸氢二铵6 g/L,吐温-80 1.26 g/L,发酵条件:初始p H4.7,接种量为2%。最终抑菌圈直径提高到了31.90 mm,比原来的MRS培养基发酵提升了1.10倍。本次优化不仅提升了发酵液的抑菌活性,并且获得了一种成本低廉的可以大规模应用的食品级培养基配方。      

抑制真菌乳杆菌发酵培养基的优化

利用单因子实验和正交实验对一株具有抑真菌作用乳杆菌的发酵培养基进行优化,并测定其抑菌谱。结果表明,通过正交实验优化乳杆菌ALAC-4的最佳培养组分为蔗糖20 g/L,牛肉膏12 g/L,蛋白胨12 g/L,酵母膏6 g/L,硫酸镁0.6 g/L,硫酸锰0.3 g/L,氯化钾0.3 g/L,吐温-80 1 mL/L,其他培养基成分添加量不变。在此条件下,抑菌圈直径可达到23.05 mm,比优化前提高了31%。乳杆菌产生的抑菌活性物质抑菌谱较广,对大多数酵母菌和霉菌都有抑菌作用。     

植物乳杆菌163产抗菌物质的发酵条件优化

本文优化了从泡菜中发现的一株植物乳杆菌163产植物乳杆菌素的发酵条件,并通过单因素实验、PlackettBtmnan实验、Box-Behnken实验的响应面方法得到的最佳的发酵培养基为:麦芽糖浆55 g/L,玉米浆干粉20 g/L,乙酸钠8 g/L,柠檬酸氢二铵6 g/L,吐温-80 1.26 g/L,发酵条件:初始p H4.7,接种量为2%。最终抑菌圈直径提高到了31.90 mm,比原来的MRS培养基发酵提升了1.10倍。本次优化不仅提升了发酵液的抑菌活性,并且获得了一种成本低廉的可以大规模应用的食品级培养基配方。     

高产D-塔格糖植物乳杆菌WU14的L-阿拉伯糖异构酶发酵培养基优化

D-塔格糖(D-tagatose)是一种新型甜味剂,具有降低血糖、改善肠道菌群等功能,被广泛用于食品及药品等领域。植物乳杆菌WU14(Lactobacillus plantarum WU14)可通过L-阿拉伯糖异构酶转化D-塔格糖,为提高其转化能力,以植物乳杆菌WU14的生物量及L-阿拉伯糖异构酶酶活为指标,通过单因素实验与响应面实验对高产D-塔格糖植物乳杆菌WU14发酵培养基及培养条件进行优化。结果表明,发酵培养基组成为(g/L):葡萄糖4.35 g、L-阿拉伯糖2.71 g、酵母浸粉17.6g、大豆蛋白胨17.6 g、无水乙酸钠10 g、MgSO_4·7H_2O 0.4 g、MnSO_4·2H_2O 0.05 g、K_2HPO_4 0.4g;发酵条件为:发酵初始pH值6.24、发酵温度28.6℃、接种量2%、发酵20 h,在此条件下,植物乳杆菌WU14的菌体量比优化前提高了近48%,L-阿拉伯糖异构酶酶活达42.23 U/mL,D-塔格糖的转化率达到69.6%。培养基的优化显著提高植物乳杆菌WU14的菌体量及L-阿拉伯糖异构酶活力,为D-塔格糖进一步工业化发酵生产提供理论基础。     

植物乳杆菌素产生条件及分离方法的优化

目前植物乳杆菌常规发酵产生的植物乳杆菌素产量一般较低,优化植物乳杆菌素的产生条件和分离纯化方法是提高其产量的有效途径。本文以3株Lb.plantarum为实验材料,研究了发酵时间、温度、培养液初始pH值和培养基成分等因素对Plantaricin产量的影响。基于优化培养条件的研究结果,再探究五种不同Plantaricin的分离纯化方法,使两者达到最佳组合。研究发现:(1)发酵时间在28~35 h内,温度30~37℃,培养液初始pH在6.5~7.0,10 g/L葡萄糖和10 g/L蔗糖为碳源,10 g/L蛋白胨、5 g/L牛肉膏和5 g/L酵母粉为氮源,2 g/L磷酸氢二钾、0.2 g/L硫酸镁、0.05 g/L硫酸锰、2 g/L柠檬酸铵和5 g/L乙酸钠为无机盐,1 mL/L吐温-80为乳化剂,优化后Plantaricin产量较优化前提高了1.5倍以上;(2)最佳分离方法为超滤法。发酵液通过超滤法分离后,回收率达到了71%。本研究为获得尽量多的Plantaricin以及Plantaricin工业化开发利用提供理论基础和技术支撑。     

泡菜发酵专用短乳杆菌的高密度培养

为了实现泡菜发酵专用短乳杆菌H3的高密度细胞培养,考察了培养基成分、培养条件、中和剂以及补料策略对菌体活菌数的影响。结果表明:菌体适宜培养基配方为葡萄糖25 g/L,酵母粉15 g/L,柠檬酸1.53 g/L,柠檬酸钠18.58 g/L,VB620 mg/L,Mg SO4·7H2O 0.58 g/L,Mn SO4·5H2O 0.25 g/L,Tween-80 1 g/L,在培养过程中使用20%柠檬酸钠调节培养液p H值6.8~6.3、培养温度30℃、装液量40 m L/250 m L三角瓶,适宜补料培养方式为培养10 h和20 h时各补加4%的碳氮源(碳氮比为5∶3)。培养结束时培养液中短乳杆菌活菌数可达1.27×1010CFU/m L,为未优化前的7.5倍,是目前已报道的最高活菌数水平,为实现泡菜发酵专用的短乳杆菌发酵剂的工业化生产奠定基础。     

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。     

植物乳杆菌FCJX 102和嗜酸乳杆菌FCJX 104共发酵山楂-葛根汁产乙醛脱氢酶

从短乳杆菌、副干酪乳杆菌、植物乳杆菌、嗜酸乳杆菌、鼠李糖乳杆菌等乳酸菌中筛选出产乙醛脱氢酶的植物乳杆菌Lactobacillus plantarum FCJX 102和嗜酸乳杆菌Lactobacillus acidophilu FCJX 104。在单因素实验的基础上,以山楂葛根比、菌种比、发酵时间为影响因子,对产乙醛脱氢酶发酵条件进行正交实验优化。优化后在培养基中山楂葛根质量比为1∶2,菌种L.plantarum FCJX 102与L.acidophilu FCJX 104比为2∶1时,在37℃下培养16 h,获得的乙醛脱氢酶活力最高可达16.083 U/g。     

植物乳杆菌CGMCC.5297产细菌素条件的优化及应用

用响应面法对植物乳杆菌CGMCC.5297生产细菌素的培养基进行了优化。通过Plackett-Burman设计和中心组合试验设计,植物乳杆菌CGMCC.5297代谢产细菌素的最佳培养条件为酵母粉5.09g/L,牛肉膏10.85g/L,葡萄糖55.34g/L。此时的细菌素上清与指示菌单核细胞增多性李斯特菌CVCC1595共培养4h后,指示菌OD600nm为0.001 73,效价为4499 IU/mL,提高了1.4倍。在最优发酵条件下获得的试验结果与模型预测值吻合,说明所建立的模型是切实可行的。将优化后的植物乳杆菌上清加入到自制酸奶中,发现此细菌素对酸奶具有良好的保鲜效果。