响应面法优化烟草发酵培养基提高细菌纤维素产量

为了提高细菌纤维素（BC）的产量,提升烟草废弃物的利用率,以木醋杆菌（Acetobacter xylinum）为试验菌株,静态发酵烟草废弃物制备细菌纤维素,通过单因素试验和Box-Behnken试验对烟草发酵培养基组分进行优化,并对细菌纤维素的持水性能进行分析。结果表明,烟草发酵培养基的最佳配方为：烟草废弃物浸提液1 L,硫酸铵含量3.2 g/L,乙醇体积分数2.0%,苹果酸含量0.5 g/L。在此优化条件下,BC产量为32.27 g/L,是优化前的2.74倍。优化后烟草发酵培养基生产的BC含水率为94.35%,与未优化培养基BC含水率（94.64%）相差不大,但其复水率和溶胀率分别为40.30%和673.56%,与未优化培养基相比,分别增加了8%和2%。     

A solid-state culture system using a cellulose carrier containing defined medium as a useful tool for investigating characteristics of koji culture

The purpose of this article is to establish a new solid-state culture system that uses a defined medium and allows control of the chemical factors in the medium in solid-state cultivation. To achieve this purpose, we produced a solid substrate, in which the defined medium was packed in a cellulose carrier with agar, and named it "cellulose agar cube (CA-cube)". In order to obtain growth conditions similar to koji culture, we then determined the moisture content of the CA-cube. Five runs of column reactor operations were carried out at various moisture contents of the CA-cube in the range of 50-90%. A very similar mycelial morphology to that of koji culture was observed on the surface of CA-cube with moisture content lower than 63%. The glucoamylase production and the production ratio of glucoamylase to alpha-amylase (G/A ratio) were both increased exponentially with decreasing moisture content and reached 237.5 units per g dry solid and 13.59, respectively, at the moisture content of 50%, which are almost comparable to those of koji culture. In addition, the glucoamylase "glaB", which is mainly produced in koji culture, was observed in the CA-cube culture with low moisture content. These results indicate that growth conditions similar to koji culture could be attained by the column reactor culture with the CA-cube.     

黑曲霉发酵副产物中营养成分分析

为了再利用黑曲霉发酵生产阿魏酸酯酶和阿拉伯木聚糖酶的副产物,通过评价麦麸、玉米麸皮和蔗渣发酵副产物的营养价值,从而探讨它们作为饲料的可行性。研究了硝酸钠、硫酸铵和碳酸铵等氮源对黑曲霉固体发酵所得的水提液和残渣中的可溶性固形物、阿魏酸、低聚糖、氨基态氮、核黄素和蛋白质含量的影响。结果表明,黑曲霉在以麦麸为原料的培养基上生长良好,且以硝酸钠为无机氮源发酵所得水提液的营养价值最佳,但蛋白质含量却比未发酵麦麸减少了36%。另外,蔗渣发酵后其核黄素和蛋白质含量却大大增加,分别是原料的50倍和2.5倍,但在玉米麸皮发酵产物中增加的幅度不大。     

尖孢镰刀菌LD105产抑菌多糖固态发酵条件优化

以云南昆明玛卡根际土壤中分离到的尖孢镰刀菌LD105作为发酵菌种,以多糖产量和抑菌率为评价指标,用响应面法优化尖孢镰刀菌产抑菌多糖固态发酵工艺。通过单因素试验,筛选出发酵时间、初始含水量、蔗糖和KH2PO4添加量4?个显著影响因素,研究其交互作用,优化得出最佳发酵工艺条件：发酵时间5?d、初始含水量54%、发酵温度28?℃、初始pH?6、蔗糖添加量3%、KH2PO4添加量0.3%、接种量10%、蛋白胨添加量1.5%、装料量10?g（250?mL锥形瓶为发酵容器）。在此优化条件下,尖孢镰刀菌固态发酵产多糖抑菌率和多糖产量分别为37.6%和30.2?mg/g,抑菌率和多糖产量比优化前分别提高了1.8?倍及1.5?倍。     

Temporal valuation of corn respiration rates using pressure sensors

Proper grain management requires chronological and precise measurements of carbon dioxide evolved from grain respiration during the postharvest storage duration. The main goal of this research was to develop a new technique that evaluates temporal corn respiration rate using pressure sensors. The effects of corn storage temperature (23, 35, and 45 °C) and initial moisture content (12.9, 14.8, 17.0, 18.8, and 20.7% w.b) on the cumulative respiration were studied for duration of nine days. Additionally, the established technique was used to develop an empirical equation to predict the corn respiration rate as affected by storage temperature, moisture content, and storage duration. The pressure sensor method was found to be reliable in measuring corn respiration rate as affected by the tested parameters. The highest cumulative respiration of 2.625 g/kg was observed with the moisture content of 18.8% and the medium temperature level of 35 °C after nine days. Increasing and/or decreasing the moisture content level from 18.8% negatively affected the cumulative respiration. Respiration rates reached their maximum values of 0.199, 0.755, 0.987, and 1.147 g/kg.d under the medium temperature level of 35 °C and the moisture contents of 14.8% (5th day), 17.0% (5th day), 18.8% (3rd day), and 20.9% (2nd day), respectively. The logarithmic value of the corn cumulative respiration was positively correlated with the initial moisture content values, the storage temperature, and the storage duration with an adjusted coefficient of determination value of 0.80.     

固态发酵复方中药生产肉品质改良剂的研究

对以复方中药为原料,采用产朊假丝酵母固态发酵制备肉品质改良剂的工艺条件进行了研究,并对复方中药发酵前后饲喂育肥猪的生长性能、屠宰性能以及肉品质的影响进行了对比分析。结果表明,采用产朊假丝酵母发酵制备肉品质改良剂的最佳发酵条件为:料层厚度2～4cm,培养基初始含水率为50%、初始pH 5.5、发酵时间48h、接种量为4.0%,发酵温度28℃;在此发酵条件下制备的肉品质改良剂具有提高生长性能,有效改善育肥猪的屠宰性能,显著增加肌内脂肪含量,延缓屠宰后肌肉pH值下降速度,改善猪肉品质的功效。     

印度毛霉MJ229固态发酵产凝乳酶的研究

由于从小牛皱胃中提取的皱胃酶已无法满足干酪生产的需要,因而不得不寻找其他凝乳酶来替代小牛皱胃酶.本研究在前期小试实验基础上,研究毛霉MJ229固态发酵产凝乳酶的中试制备条件.确定其固态发酵培养基配方为:大米、麸皮和稻草的质量比为5:4:1,吐温-80为0.3％(w/w);加入自来水使液固比为1:1,最佳载曲量为每盘3kg.分别在自然状态与调控水分和温度状态下进行曲盘固态发酵试验,结果表明,毛霉MJ229在调节状态下发酵48h后获得凝乳酶活力可达5333Su/g,与自然发酵条件相比提高了25％.     

醋酸菌发酵产细菌纤维素的过程优化

汉逊氏葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii)利用传统Hestrin-Scharmm (HS)培养基发酵生产细菌纤维素(bacterial cellulose,BC)的过程中,普遍存在着BC产量不高、葡萄糖利用率低等问题。本研究首先比较了传统HS培养基和改良HS培养基发酵生产BC的结果,改良HS培养基中BC干重产量达到3.34g/L,较传统HS培养基提高了28%,但培养基废液中仍含有41%和70%的残糖和残氮;继而对改良HS培养基一次发酵废液进行优化,添加2.5 g/L酵母粉和1.8 g/L磷酸氢二钠,调节p H至5.9进行二次发酵,可获得3.16 g/L的BC干重,同时发酵液中副产物乙酸浓度仅为一次发酵的一半。综上,利用改良HS培养基发酵结合优化发酵废液进行二次发酵,共获得6.50 g/L的BC干重,是优化前的2.5倍以上,并且葡萄糖的利用率和转化率也分别由56.74%,22.86%提高至88.02%,36.87%。     

油茶籽粕固态发酵生产菌体蛋白饲料的研究

以油茶籽粕为原料,选用热带假丝酵母∶枯草芽孢杆菌∶黑曲霉=2∶1∶1为供试菌种,对油茶籽粕进行固态发酵生产菌体蛋白饲料.优化的固态发酵工艺条件为:尿素添加量6％,培养基含水量60％,发酵温度37℃,发酵时间4d.油茶籽粕经发酵后,粗蛋白质质量分数由16.96％上升到35.82％,粗纤维质量分数由20.12％下降到10.96％,营养价值得到提高.     

以黄水为培养基生产细菌纤维素

黄水是白酒酿造副产物,含有丰富的营养成分,具有极大的利用价值。将黄水用水以不同比例进行稀释,制成稀释黄水培养基（黄水为唯一营养源,不添加任何外源营养成分）,在不同稀释比例黄水培养基中进行葡糖醋杆菌静置发酵生产细菌纤维素（bacterial cellulose,BC）,30 ℃静置发酵14 d,发酵结束后测定发酵液中BC产量和BC产率等理化指标。结果表明,黄水最佳稀释比为2:8,在此条件下,BC产量达到最高值（2.42 g/L）,比对照组的HS培养基BC产量（1.58 g/L）提高了53.2%;BC产率为93.77%,相比对照组提高了813.05%。进一步检测发酵过程中葡糖醋杆菌BC产量以及理化指标变化,2:8稀释比黄水培养基发酵结束后还原糖消耗率和剩余还原糖含量分别为64.84%和1.36 g/L,均低于同时期的对照组。在不同灭菌方式培养基中,过滤灭菌培养基中BC产量为3.19 g/L,BC产率为107.56%,与高压湿热灭菌相比,也均有显著提高。因此,以黄水为唯一营养源作为培养基,不仅提高了BC产量,降低了BC生产成本,也为黄水的开发利用和BC的生产提供了新的途径。     

酱香型大曲中蛋白酶产生菌的分离鉴定及产酶条件研究

对酱香型大曲中蛋白酶产生菌进行分离鉴定,并对其最适产酶条件进行研究.采用酪素培养基,从大曲中分离出3株蛋白酶产生菌,筛选出酶活力最高的菌株,经16S rRNA同源序列分析并结合其形态学特征鉴定为枯草孢杆菌(Bacillus Subfilis).以小麦为固体培养基,从温度、初始pH值、培养基水分含量、环境湿度等方面研究其最适发酵条件.最终结果为在培养温度为45℃、初始pH值为5.0、培养基内水分的含量为55％、环境湿度为80％条件下培养72h,其酶活力可达1717.5U/g.     

Stagnant Effective Thermal Conductivity of Agro-Industrial Residues for Solid-State Fermentation

The stagnant effective thermal conductivities (K₀) of sugar cane bagasse (SCB), wheat bran (WB), orange pulp and peel (OPP) and their combination (weight proportion 1:2:2 SCB/OPP/WB) were obtained using the line heat source method. These solid materials were applied to pectinase production via solid-state fermentation. The moisture content ranged from 4 to 80% (w.b.). A conduction mechanism through the porous media was observed, along with conduction through a liquid film and contact thermal resistance between the samples and the probe. K₀ was low for intermediate moisture contents and approached the molecular conductivity of water for high moisture contents.     

高产乙酸乙酯酵母菌的筛选及其在清香型小曲白酒生产中的应用

该研究利用WL营养琼脂培养基从浓香型大曲中分离纯化酵母菌,采用形态学观察和分子生物学技术对其进行鉴定,经过高粱汁培养基发酵初筛、高粱固态培养基发酵复筛,获得高产乙酸乙酯的酵母菌,并将其应用于清香型小曲白酒工业生产。结果表明,从浓香型大曲中分离得到2株酵母菌,编号为Y87和Y88,经鉴定分别为异常威克汉姆酵母（Wickerhamomyces anomalus）、酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）,其中菌株Y87乙酸乙酯产量最高,高粱汁液态发酵和高粱固态发酵乙酸乙酯产量分别达到1.13 g/L、1.14 g/L,菌株Y87强化曲酿造的白酒乙酸乙酯含量提高36.6%,杂醇含量降低7.1%,正丙醇含量降低16.1%,感官评分为90.7分,该白酒具有清香型小曲白酒的典型特征,入口醇甜,清香纯正,说明菌株Y87可显著提高小曲白酒的品质。     

基质异质性对硬毛粗盖孔菌固态发酵产漆酶的影响

固态基质是固态发酵的核心,为了探究其异质性对固态发酵效率的影响,以不同部位玉米秸秆（鞘、茎、髓、叶）为固态基质,以硬毛粗盖孔菌（Funalia trogii）发酵生产漆酶,测定固态基质化学组成与物理性质,考察固态基质理化性质与漆酶产量关系,进一步从细胞壁角度探讨固态基质与微生物相互作用。结果表明,以髓为固态基质时,菌丝茂密且漆酶产量最高（110.70 U/g）,鞘为固态基质时产量最低（26.40 U/g）;髓具有最高的还原糖得率（239.44 mg/g）和较低的灰分含量,而鞘具有最低的还原糖得率（154.29 mg/g）和最高的半纤维素含量（36.65%）;漆酶产量与木质素及还原糖得率呈显著正相关（P＜0.05）,与半纤维素及灰分呈显著负相关（P＜0.05）。研究显示,固态基质异质性是影响固态发酵效率的重要因素。     

短小芽孢杆菌固态发酵生产木聚糖酶的培养条件优化

采用单因素试验和正交试验的方法研究了短小芽孢杆菌固态发酵生产木聚糖酶的培养条件,确定了利用麸皮作为在主要基质进行固态发酵生产木聚糖酶的适宜条件：pH9、温度35℃、料液比1：2、接种量10％。在500mL三角瓶中固态培养72h左右,木聚糖酶的活力可达4915U／g干曲。     

紫色红曲霉固态发酵三七渣生产红色素的动力学研究

该实验在紫色红曲霉固态发酵三七渣生产红色素过程中考察了生物量、淀粉含量、总糖含量、还原糖含量、红色素色价和pH等参数随时间的变化情况,并建立了菌体生长、基质降解和产物生成的动力学模型。结果表明,菌体生长、基质降解和产物生成动力学分别适合采用对数模型、四参数对数模型、Boltzmann模型进行描述。最大菌体生物量Xm为0.241 6 g/g发酵培养物（干基）,比生长速率常数μ为0.457 4 d-1。最大红色素色价B2为14.63 U/g发酵培养物（干基）,红色素色价达到最大值一半时需要的发酵时间t0=4.21 d。发酵末期发酵培养物（干基）中总糖含量D2为28.84%,总糖降解的半衰期t50%为3.536 d。     

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%。     

乳酸菌固态发酵豆粕产酸性能分析

该研究以实验室保藏的优良乳酸菌为研究对象,探究6株乳酸菌液体和固态发酵豆粕产有机酸的变化。结果显示,6株乳酸菌MRS培养基液体发酵和固态发酵豆粕产酸效果均存在较大差异。菌株MRS培养基发酵结果表明,植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）BLCC2-0410、BLCC2-0069总酸含量分别为18.90 g/L、18.25 g/L,显著高于其余4株菌（P＜0.05）。固态发酵豆粕结果表明,使用植物乳杆菌BLCC2-0410发酵后豆粕pH值可下降到4.33,总酸含量最高为33.73 g/kg,乳酸含量为18.91 g/kg,酒石酸含量为10.43 g/kg,柠檬酸含量为3.79 g/kg,明显高于其他菌株,因此,确定发酵豆粕产酸的最适菌株为植物乳杆菌BLCC2-0410。     

一株锡林郭勒盟木霉的鉴定及其产纤维素酶研究

该研究以分离自锡林郭勒地区白桦林的一株木霉菌株XLGL201709100为研究对象,采用分子生物学技术对其进行鉴定,以 菌丝生长能力和生物量为评价指标,对其最适生长固体培养基进行筛选,采用滤纸酶活（FPA）法对其产纤维素酶能力进行研究。 结 果表明,木霉菌株XLGL201709100被鉴定为哈茨木霉（Trichoderma harzianum）,其最适生长的固体培养基为木生菌葡萄糖蛋白胨酵 母膏（GPY）培养基,且在马玲薯葡萄糖肉汤（PDB）培养基中发酵3 d时,FPA为0.025 U/mL;以白桦木木屑为固体产酶基质发酵7 d时, FPA为1.043 U/g。     

无桔霉素高比例开环式莫纳可林K红曲产品的生产

筛选得到 1株不产桔霉素 ,高产开环式莫纳可林K的红曲霉 990 1菌 ,该菌固态发酵红曲米中莫纳可林K的含量最高可达 1 1 0 0 0mg/kg。红曲产品中开环式莫纳可林K的比例为 70 %～90 %。该菌在酵母提取物和蔗糖培养基及谷氨酸钠及葡萄糖为主的培养基的培养液中均未测出桔霉素。液态及固态发酵红曲产品也未测出桔霉素 ,初步表明该菌株没有桔霉素生物合成能力。固态发酵过程中 ,宜采取先 3 0℃后 2 6℃的变温控制模式 ;物料初始水分含量宜控制在 65 %左右。