基于径向基神经网络和遗传算法的聚-γ-谷氨酸发酵培养基优化

为了提高聚-γ-谷氨酸（PGA）的产量,采用正交设计方案对发酵培养基组分中谷氨酸、葡萄糖、柠檬酸、甘油的配比进行试验设计,运用径向基神经网络建立PGA产量与培养基组分浓度之间的预测模型,采用遗传算法对此模型进行全局寻优,得到四种主要组份的最佳配比：谷氨酸21.2g/L、葡萄糖75.4g/L、柠檬酸7.2g/L、甘油10.8g/L,PGA产量达到12.8g/L,采用上述方法优化后的培养基使PGA的产量原始培养基提高了39.1%.     

琼胶酶高产海洋细菌QM42的发酵条件优化

通过单因素试验和正交试验对琼胶酶高产海洋细菌QM42发酵条件进行了优化.经过发酵培养试验,确定优化培养基组成:蛋白胨浓度5.0g/L、酵母粉浓度0.50g/L、琼胶浓度3.0g/L;在培养初始pH值为7.0、装液量50mL/150mL、培养盐度50g/L,29℃条件下发酵48h,粗酶液酶活力达到627.65U/mL.     

N~+注入诱变选育β-环状糊精葡萄糖基转移酶高产菌株及其发酵条件优化

以一株产β-环状糊精葡萄糖基转移酶的蜡状芽孢杆菌BC-0801为出发菌株,利用10keV,剂量为40×2.5×1013ions/cm2氮离子进行诱变选育,获得一株高产β-环状糊精葡萄糖基转移酶的突变体BC-0802。对该突变体BC-0802发酵培养基的碳源、氮源及无机离子进行单因素试验分析,采用3个因素正交试验确定其最佳发酵培养基成分质量浓度及发酵条件为:玉米粉30g/L、酵母浸膏15g/L、K2HPO41g/L,发酵温度30℃、pH 9.0、接种量2%、发酵周期36h。结果表明;突变体的平均酶活力可达3415.8U/mL,相较于出发菌株酶活力提高了3.67倍,且该突变体的遗传稳定性较好。     

白背毛木耳菌丝体深层发酵工艺优化

以菌丝体干质量浓度为考察指标,对白背毛木耳液体深层发酵的培养基及工艺条件进行优化。通过正交试验(L9(34))确定了发酵培养基最佳配方。在此基础上,基于三因素三水平的Box-Behnken 设计试验,采用响应曲面分析法对影响白背毛木耳菌丝体生长的发酵温度、摇瓶转速和发酵时间进行优化,确定最佳的培养条件。结果表明白背毛木耳深层发酵的最佳培养基组分为：葡萄糖2.00g/100mL、酵母膏0.20g/100mL、磷酸二氢钾0.25g/100mL、硫酸镁0.15g/100mL,当发酵温度为26℃、转速为182r/min、发酵时间为6.07d(145.7h)时发酵菌丝体干质量浓度最高,可达1.93g/100mL,较优化前提高了1.24 倍。     

单宁酶产生菌的发酵培养基优化

用响应面试验对一株单宁酶产生菌黑曲霉的固体发酵培养基进行优化,优化后的最佳发酵培养基组成为:在250mL三角瓶中装入5g麸皮和5mL由(蔗糖12g/L,KNO325b/L、玉米浆22.4g/L、五倍子65.1g/L、MgSO4 13.6g/L,CoCl2 0.2g/L、柠檬酸钠3g/L、NaCl2.5g/L)组成的盐溶液,在此条件下,发酵单宁酶酶活为13.54U/g,比优化前提高了1.82倍.     

碳氮源对Bacillus sp.B_(53)发酵产聚谷氨酸的影响

考察了 8种不同碳源和 7种不同氮源对Bacillussp B53 发酵产聚谷氨酸的影响。结果表明 ,柠檬酸、甘油和硫酸铵是合成聚γ 谷氨酸比较适宜的碳源和氮源 ,前体物质L 谷氨酸的存在是聚谷氨酸高产所必需的。经过正交试验和回归分析 ,确定最佳碳氮源配比为 :L Glu 2 0 g/L ,CTA 9 86 4g/L ,Glycerol 80 36 g/L ,(NH4) 2 SO47g/L ,其他培养基成分有MgSO4·7H2 O 0 5 g/L ,FeCl3 ·6H2 O 0 0 2 g/L ,K2 HPO41g/L ,CaCl2 ·2H2 O0 2 g/L ,MnSO4·H2 O 0 0 5 g/L。在既定发酵条件下 ,Bacillussp B53 在优化培养基上产生γ PGA 19 12 g/L比基础发酵培养上的 8 87g/L提高了 115 5 6 %。     

高产γ-氨基丁酸霉菌菌株的筛选及诱变育种

以霉菌作为出发菌株,将其接入大豆-水(3:5,m/V)的发酵培养基中进行发酵,根据发酵过程中γ-氨基丁酸(GABA)产量,筛选出GABA的高产霉菌菌株,然后利用紫外线对高产菌株进行诱变处理,并通过抗性初筛获得长势较好的突变菌株,再分别利用含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆水溶液的发酵培养基进行两次筛选,得到稳定高产GABA突变菌株。结果表明,通过对产GABA霉菌菌株的筛选,得到米曲霉3.800为高产GABA霉菌,GABA产量达到0.674g/L。以米曲霉3.800作为原始菌株,对其进行紫外诱变处理,从而获得高产GABA突变菌株,结果表明,利用紫外线对米曲霉3.800进行处理的最佳照射时间为2min。在此照射时间下,通过突变菌株在含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆-水溶液的发酵培养基进行两次筛选,最终获得一株稳定的高产GABA突变菌株3.800-4,其在含有质量浓度为1g/100mL谷氨酸的PDA综合培养基中的GABA产量为4.491g/L,比原菌株的GABA产量提高了23.58%;同时其在大豆-水的发酵培养基中的GABA产量为0.874g/L,比原菌株的产量提高了29.67%。     

光滑球拟酵母发酵生产丙酮酸的补料过程优化

为了提高1株光滑球拟酵母(Candida glabrata)高产突变菌株的丙酮酸产量和底物转化率,对发酵过程进行了系统优化。首先,对诱变筛选获得的7株菌株进行发酵验证,确定最佳菌株为C. glabrata 4H2。对种子培养基重要成分及浓度进行优化,确定最佳氮源为大豆蛋白胨,质量浓度为10 g/L。突变菌株在30℃条件下摇瓶发酵52 h,产量达到(48. 56±0. 46) g/L,生产强度为0. 93 g/(L·h),糖酸转化率为0. 46 g/g,比优化前分别提高了25. 0%、52. 5%和43. 8%。基于上述结果,在15 L发酵罐中进行发酵条件优化,确定了以初始葡萄糖质量浓度为80 g/L,当葡萄糖质量浓度剩余55 g/L时,恒速流加70 g/L葡萄糖的补料发酵工艺,最终丙酮酸的产量达到最高,为(86. 63±0. 29) g/L,较摇瓶水平提高了78. 4%,生产强度为1. 07 g/(L·h),糖酸转化率为0. 78g/g。研究表明,发酵过程优化强化光滑球拟酵母生产丙酮酸是一种有效的方法,该研究为进一步提升工业水平丙酮酸发酵性能奠定了基础。     

玉米秸秆水解液发酵产琥珀酸的条件优化研究

以玉米秸秆水解液为原料,对一株产琥珀酸放线杆菌(Actinobacillus succinogenes)ATCC 55618的发酵条件进行优化,研究了培养温度、发酵培养基的初始pH以及培养基成分对该菌株产琥珀酸发酵的影响,并利用响应面法(RSM)对发酵培养基中的水解糖、玉米浆和Na2CO3添加量3个主要因素进行优化,经过优化后的发酵条件为培养温度37℃、培养基初始pH6.8;水解糖质量浓度60g/L、玉米浆质量浓度10g/L、Na2CO3(10mol/L)添加量2mL。在1L的厌氧甁中进行了分批发酵放大实验,琥珀酸产量最高达19.66g/L。     

一株凝结芽孢杆菌产芽孢条件的研究

通过培养基组成正交试验及培养条件单因素试验,对一株凝结芽孢杆菌的产芽孢条件进行了优化,优化后的培养基组成(质量分数)为酵母粉3g/L,蛋白胨5g/L,牛肉膏2g/L,MnSO4 0.005g/L,NaCl2g/L,K2HPO4 3g/L,MgSO40.02g/L.最优的培养条件为温度40℃,初始pH值为7.0,转速210r/min,装液量为250mL的三角瓶装30mL,接种量为6%(v/v),发酵时间为48h.最终的芽孢数为9.1×100 cfu/mL.     

酯化红曲霉菌液态培养条件研究

以红曲霉为原始菌株,经分离筛选获得1株产酯能力较高的红曲霉菌,并对其培养基配方和培养条件进行了研究。试验结果表明,液态发酵培养红曲霉的最佳培养基组成为可溶性淀粉70g/L,黄豆饼粉10g/L,酵母浸膏10g/L,MgSO41g/L,NaNO32 g/L,NaH2PO4 1 g/L;最佳发酵条件为培养基初始pH值为4.5,接种量16%,装液量100mL/300mL,发酵时间为6d,红曲霉的酯化力达0.4678g/100mL。     

甲醇蛋白联产木聚糖酶发酵培养基优化

为将实验室诱变选育出的高产甲醇蛋白毕赤酵母菌高效表达木聚糖酶,在100 L发酵罐中,对影响木聚糖酶发酵水平的培养基组分及其质量浓度等因素进行考查,初步确定培养基配方,并设计正交试验优化发酵培养基.结果表明:最优发酵培养基配方为H3PO4质量浓度25 g/L、K2HPO4质量浓度0.5 g/L、NH4 Cl质量浓度0.3...     

响应面分析法和氮源改进优化L赖氨酸发酵工艺

为提高赖氨酸发酵的产酸浓度、糖酸转化率等发酵指标,通过Plackett-Burman实验设计筛选出培养基中对赖氨酸发酵影响最大的成分为蛋氨酸、糖蜜和谷氨酸,再通过响应面设计实验对这3种成分进行优化,得到最适含量为蛋氨酸0.195g/L,糖蜜15.70mL/L,谷氨酸0.215g/L,赖氨酸浓度从1.90g/100mL提高至2.25g/100mL。发酵培养基中加入10g/L的(NH4)2SO4作为改进氮源,赖氨酸浓度可进一步提高至2.41g/100mL,发酵周期由30h缩短至25h。通过优化培养基和改进氮源,可以显著降低赖氨酸的生产成本,提高产品收益。     

白酒生产用己酸菌发酵液发酵条件及培养基组成的优化

以白酒生产用的己酸菌为研究对象,对其发酵条件和培养基的组成进行了优化。 首先采用单因素试验优化了己酸菌的发酵 条件,随后采用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验、响应面法优化了己酸菌发酵培养基的组成。 结果表明,最佳发酵条件为发酵温度 33 ℃、接种量5%、装液量50 mL/100 mL、发酵时间11 d。 最佳发酵培养基的组成为乙酸钠1.644 g/100 mL、硫酸铵1.213 g/100 mL、生物 素0.013 g/100 mL、碳酸钙1.0 g/100 mL、磷酸氢二钾0.025 g/100 mL、硫酸镁0.025 g/100 mL、酵母浸粉0.625 g/100 mL、乙醇2.5 mL/100 mL、 对氨基苯甲酸0.062 5 g/100 mL。 在此优化培养工艺下,获得的己酸菌发酵液中己酸产量达18.93 g/L,比初始发酵工艺的发酵液（7.03 g/L） 提高了169%。     

木糖发酵生产2,3-丁二醇条件的优化

利用一株肺炎克雷伯氏菌发酵木糖生产2,3-丁二醇,运用单因素试验和四因素三水平L9(34)正交试验设计的方法,探讨发酵pH、温度、装液量和转速对2,3-丁二醇产量的影响.结果表明:在木糖浓度80 g/L、接种量6%(体积分数)、初始pH值6.0、转速120 r/min、装液量80mL/250mL、35℃的条件下发酵84h,木糖利用率为90%,2,3-丁二醇的质量浓度为33.0g/L,得率为0.46g,g,达到理论值的92%.     

冰川细菌Serratia sp.A_(29)-2发酵产低温蛋白酶条件的优化

为提高新疆冰川细菌Serratia sp.A29-2的低温蛋白酶产酶活性,在单因素试验的基础上,通过正交试验和响应面试验,对其发酵培养基和发酵条件进行了优化。研究表明:其最佳培养基组成为蛋白胨15.0 g/L、酵母粉5.0 g/L、麦芽糖10.0 g/L、CaCl20.5 g/L。最优发酵条件是:温度22℃,pH值7.0,时间60 h,NaCl质量分数1.0%。以优化培养基为基础,在最适发酵条件下,菌株Serratia sp.A29-2产低温蛋白酶酶活可达54.25 U/mL,是初始酶活的1.93倍。     

优化西瓜汁培养基提高细菌纤维素产量和性能

以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为发酵菌种,通过Plackett-Burman试验设计进行主效应因子的筛选,对西瓜汁培养基中无水乙醇和FeSO4的添加量进行优化,以细菌纤维产量为评价指标,获得最优的培养基为酵母膏12.5 g/L,蛋白胨10.0 g/L,磷酸二氢钾6.5 g/L,硫酸镁3.1 g/L,硫酸亚铁0.2 g/L,柠檬酸0.3 g/L,用西瓜汁培养基基料配制成1 000 mL,灭菌冷却后无菌地加入无水乙醇36 mL/L。在此最优条件下,细菌纤维素产量为6.39 g/L,分别是西瓜汁培养基基料及基础培养基发酵细菌纤维素产量的6.82倍、1.33倍。优化后的西瓜汁培养基发酵产细菌纤维素,其含水率、复水率、结晶度、热稳定性较优,分别比基础培养基提高了0.59%、3.27%、5.04%和6.03%。     

产脂肪酶菌株的筛选、鉴定及发酵培养基优化

该研究从自然界筛选出一株脂肪酶产生菌株,鉴定其种属并对其发酵培养条件进行研究。采集富油水样,利用罗丹明B培养基进行初筛,结合形态观察、生理生化试验和16S rDNA序列分析进行菌种鉴定,建立系统发育树。结果表明,筛选出一株产脂肪酶的细菌U5,经鉴定为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。通过单因素试验和响应面试验设计对发酵培养基中三丁酸甘油酯、葡萄糖、尿素添加量进行发酵优化。结果表明,最佳的发酵培养基组分为：三丁酸甘油酯2.0%（V/V）,葡萄糖9 g/L,尿素8 g/L。在此优化条件下,粗脂肪酶酶活为4.3 U/mL,比优化前的酶活提高了16.22%。     

响应而法优化Clostridium beijerinckii 木糖发酵产丁醇培养基的研究

采用响应面法对Clostridium beijerinckii利用木糖发酵生产丁醇的培养基进行了优化,建立了回归方程,得到了Cl.beijerinckii木糖发酵的优化培养基组成为:木糖26.6g/L,酵母浸粉1.38g/L,维生素液5.55mL/L,微量元素液9.67mL/L.在此优化条件下发酵,丁醇产量提高了18.4%,达到6.69g/L.     

促进酵母菌乙醇发酵新方法

在发酵培养基中添加固态基质,研究不同固态基质对酵母菌乙醇发酵的促进作用。结果表明：在培养基中分别添加2g/100mL 的麦秸杆、花生壳、稻壳和锯末,可使发酵液中乙醇质量浓度提高了15.5%～24.8%。在4种不同固态基质中,稻壳对酵母菌乙醇发酵的促进作用最显著。以稻壳作为固态基质,确定了添加固态基质条件下酵母菌乙醇发酵的最适条件为：稻壳2.5g/100mL、初糖12g/100mL、温度30℃、发酵时间48h。在适宜的发酵条件下,发酵液中乙醇质量浓度可达到51.8g/L,为理论产率的92.7%。