响应面法优化红曲霉固态发酵产Monacolin K工艺条件的研究

采用响应面分析方法,对红曲霉菌株(Monascus ruber GM A4)固态发酵产Monacolin K的工艺条件进行优化研究,提高产Monacolin K的浓度,运用单因子实验筛选出可溶性淀粉和酵母粉为最适碳源和氮源,确定发酵产Monacolin K的最佳培养时间为20天,初始含水量为40%以及添加前体乙酸钠浓度为1.2%,通过全因子实验,对影响产Monacolin K的4个重要因素进行评估并筛选出具有显著效应的2个因子:初始含水量、乙酸钠。通过最陡爬坡逼近以上2个因子的最大响应区域后,采用Central Composite Design(CCD)响应面分析法,确定产Monacolin K最佳工艺条件为:可溶性淀粉40g/L,酵母粉30g/L,乙酸钠14.6g/L,初始含水量51.2%,32℃培养3天,再26℃培养17天。在此条件下,Monacolin K产量达到15.49mg/g,比优化前条件:葡萄糖30g/L,蛋白胨20g/L,酵母粉20g/L,乙酸钠12g/L,初始含水量40%所得到的Monacolin K浓度11.03mg/g提高了40.4%。     

响应面法优化青稞醋发酵工艺条件

以青稞为原料,通过固态发酵,在单因素试验的基础上,运用响应面法优化青稞醋发酵工艺参数,并构建二次回归方程。结果表明最佳发酵条件为:初始酒精度7%(vol),稻壳麸皮比0.26,温度29.9℃,醋酸菌接入量10.64%,在此条件下进行3次验证试验,得出醋酸含量实际验证值为(5.497±0.082)g/100m L,与预测值相对误差低于5%,表明回归模型可靠,对青稞醋的开发生产具有实际应用价值。     

高产Monacolin K的青稞功能红曲发酵工艺优化研究

选用青稞为原料,在固态发酵条件下,研究青稞接种从毛红曲霉（Monascus pilosus）后发酵过程中不同因素对Monacolin K产量的影响。对不同培养基配方及发酵条件等进行单因素试验优化,并以发酵温度、接种量和初始pH值为影响因素,确定产Monacolin K的青稞功能红曲的最优发酵工艺条件。结果表明,以pH 4.0的水浸泡至无白心后蒸煮20 min的青稞米为基础培养基,添加0.6%蛋白胨、0.3%酵母提取物和0.3%磷酸二氢钾,装料量160 g/500 mL,接种10%从毛红曲菌液体菌种,变温发酵,32 ℃发酵2 d后降温至25 ℃发酵21 d。此优化条件下Monacolin K产量可达1.52%。     

响应面法优化挤压预处理麸皮面包工艺配方的研究

选用高筋面粉和挤压预处理的小麦麸皮为主要原料制备麸皮面包。采用单因素实验分析了麸皮粒度、麸皮添加量和加水量对麸皮面包品质的影响,并在此基础上,采用响应面实验对麸皮面包的配方进行优化,确定其最佳配方。结果表明,麸皮粒度对麸皮面包品质的影响最大,大粒度麸皮对面包的品质更有利;加水量的影响最小,当加水量为180 mL（占面团质量分数37.5%）时麸皮面包品质最佳;麸皮添加比例越大麸皮面包品质越差。响应面优化麸皮面包的最佳工艺配方为：麸皮粒度250 μm、麸皮添加比例3.89%、加水量175 mL,此时麸皮面包的综合评分为93.72,与理论预测值92.55相比,其相对误差为1.25%,说明响应面优化的工艺配方具有可靠性。     

响应面法优化益生菌发酵青稞饮料工艺

以青稞酶解液为原料,采用单因素试验研究了发酵时间、发酵起始pH、发酵温度、益生菌接种量等因素对发酵的影响,并以发酵酸度为响应值,采用响应面法对益生菌发酵青稞饮料的发酵工艺进行了优化。结果表明,发酵起始pH值为7.3,发酵温度41 ℃,接种量4.7%,发酵时间72 h,可得到酸度68.67 °T活性益生菌发酵青稞饮料。     

青稞麸皮阿拉伯木聚糖的提取工艺优化及结构分析

以青稞麸皮为原料,利用响应面法优化NaOH溶液提取阿拉伯木聚糖的最佳工艺条件。在单因素试验的基础上,以料液比、提取温度、提取时间、NaOH质量浓度为自变量,以青稞麸皮阿拉伯木聚糖得率为响应值,作四因素三水平的响应面回归分析。得到最佳提取工艺为料液比1∶25（g/mL）、提取温度55?℃、提取时间3?h、NaOH质量浓度15?g/L,在此条件下阿拉伯木聚糖得率为14.31%,与理论值14.27%无显著差异。因此利用响应面优化得到的青稞麸皮阿拉伯木聚糖提取工艺稳定可行。采用高效凝胶渗透色谱、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、高效离子交换色谱对提取的多糖进行纯度鉴定及初步结构分析,结果表明青稞麸皮阿拉伯木聚糖均一性较好;多糖中含有微量蛋白质,不含核酸,并且含有α、β-糖苷键结构;其主要单糖组成为阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和木糖,各单糖对应物质的量比为11.61∶1∶3.62∶18,阿拉伯糖与木糖物质的量比值为0.645。     

响应面试验优化中性蛋白酶辅助提取青稞淀粉工艺

采用中性蛋白酶辅助提取青稞淀粉,研究料液比、加酶量、酶解时间、酶解温度和pH值对青稞淀粉中蛋白残留量的影响,选择加酶量、酶解时间、酶解温度为影响因素进行响应面优化试验。以淀粉蛋白残留量和淀粉提取率为评价指标,确定最佳提取工艺条件。结果表明,加酶量、酶解温度、酶解时间、加酶量与酶解温度的交互作用及加酶量与酶解时间的交互作用对淀粉蛋白残留量有极显著影响,而对淀粉提取率无显著影响。实验范围内得到的最佳提取工艺条件为加酶量140.79 U/g、酶解温度45.01 ℃、酶解时间2.57 h,在此条件下青稞淀粉的提取率为60.36%,淀粉蛋白残留量为1.31%。     

响应面法优化小麦麸皮中植酸的提取工艺

分别探讨了盐酸 水溶液、盐酸 丙酮溶液、盐酸 乙醇溶液三种提取溶剂体系对小麦麸皮植酸的提取效果,确定盐酸溶液为最佳提取溶剂;通过单因素试验和响应面实验探讨了提取液的浓度、提取时间、提取温度对小麦麸皮中植酸提取效果的影响。结果表明,当盐酸浓度在0.7~0.9 mol/L,提取时间0.7~1.3 h,提取温度在26~33℃范围内时,植酸得率可以达到1.20%以上,并且在盐酸浓度0.7 mol/L,提取时间1 h,提取温度30℃,植酸得率为1.27%。     

响应面法优化红曲霉高产酯化酶发酵工艺

以从新鲜酒醅中分离出来的红曲霉Hm为研究对象,酯化力为评价指标,通过单因素试验、Plackett-Burman试验、Box-Benhnken试验优化红曲霉高产酯化酶发酵工艺。结果表明,最佳工艺条件为发酵时间7 d、发酵温度30 ℃、接种量10%、初始pH值6.0、水分含量60%。在此优化条件下,酯化力可达（14.75±0.08）U/g。该研究结果为红曲霉Hm后期推广应用于白酒、食醋及其他传统酿造产品生产中,提升产品酯含量,奠定了理论和应用基础。     

红曲霉固态发酵生产Monacolin K中试工艺条件的初探

红曲在我国有悠久的使用历史,广泛用于酿酒、着色、医疗等领域。研究发现红曲中含有的Monacolin K能有效降低人体中胆固醇成分。Monacolin K含量超过0.4%的红曲被称为功能红曲。国内有多家企业生产功能红曲,但拥有生产技术能产出合格产品的只有少数几家。本研究采用1000m L塑料发酵瓶进行红曲霉固态发酵中试实验,考虑实际生产中染杂菌因素,并按照生产收益最大化原则,设定总含量评价指标。在前期研究基础上,选取装料量、发酵时间、低温发酵温度为考察对象,每个因素投料1000瓶。通过发酵后产品总含量对比,并结合生产实际考虑成本因素,确定最佳工艺条件,为后续规模化生产工艺革新奠定基础。确定工艺条件为:单瓶装料量200g、26℃条件下发酵30天,最适宜为工业化生产所用,此时产品含量较高,酸式Moancolin K比例达到80%以上。     

响应面法优化薏苡仁桃酥配方

以薏苡仁粉、绵白糖、玉米油、泡打粉4种原料的添加量为自变量,薏苡仁桃酥感官评价分数为因变量。在单因素试验基础上进行Box-Behnken试验设计-响应面优化分析,考察各因素交互作用对薏苡仁桃酥感官质量的影响,并优化薏苡仁桃酥配方。试验结果表明,该试验模型拟合程度较好,可以用于薏苡仁桃酥感官评分的预测。优化后的薏苡仁桃酥最佳配方为:薏苡仁粉30.18 g、低筋粉69.82g、绵白糖22.05 g、玉米油40.68 g、泡打粉0.66 g、全蛋液25.00 g、食盐1.00 g。     

响应面法结合模糊数学优化南瓜籽酸奶发酵工艺

为了探究南瓜籽酸奶最优发酵工艺及参数,以南瓜籽和牛奶为主要原料,在单因素试验的基础上,应用响应面法结合模糊数学综合评价南瓜籽酸奶发酵工艺及参数。结果表明,南瓜籽酸奶发酵工艺最佳参数为：质量分数为17%的南瓜籽浆与牛奶的体积比为1∶1,蔗糖添加量为质量分数的9%,发酵剂为12种酸奶菌,菌种添加量为5 g/L,发酵时间为6 h,此条件下南瓜籽酸奶的感官评分为8.27,颜色微绿,质地丝滑,入口柔顺,有南瓜籽的香味,凝固性好。     

响应面法优化超声波强化提取薏苡仁酯

采用超声波强化溶剂提取法提取薏苡仁酯,在单因素试验基础上,利用响应面法对提取工艺参数进行优化研究。建立料液比、超声时间、超声温度与薏苡仁酯得率之间的数学模型,通过典型性分析得出最优工艺条件为料液比1:10(g/mL)、超声时间50min、超声温度50℃、超声功率300W、超声频率20kHz,在此条件下,薏苡仁酯得率为5.798%。     

精氨酸等物质对紫色红曲菌产Monacolin K及红曲色素的影响

基于前期的非靶向代谢组学研究结果,在红曲菌发酵液原有营养成分的基础上添加精氨酸、L-苹果酸、D-葡萄糖、烟酰胺、α-酮戊二酸、苯丙氨酸、赖氨酸、焦磷酸硫胺素、黄素单核苷酸、L-乳酸等差异代谢物,对发酵第8天和第15天的红曲色素以及Monacolin K的产量进行了分析。结果表明:精氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸以及黄素单核苷酸的添加对Monacolin K产量的提高效果较好,推测氨基酸类物质的添加对Monacolin K产量有促进效果;其中精氨酸添加后效果最为显著,Monacolin K产量约为对照组的2.2~3.7倍。不同含量的烟酰胺对Monacolin K有不同的影响,低含量具有促进作用;而高含量则表现为抑制作用。赖氨酸、苯丙氨酸以及黄素单核苷酸对红曲色素提升效果较好,其中黄素单核苷酸可使红曲色素产量约提高至对照组的1.5~3.0倍。     

响应面法优化麦麸发酵产植酸酶条件的研究

以纳豆芽孢杆菌JSU-2为供试菌株,麦麸皮为唯一固体发酵基质,运用响应面法对其产植酸酶的条件进行优化.首先用24-1部分因子试验设计对影响植酸酶活性的主要变量进行了评价,发现主要影响因子为麸皮与水的比例和培养时间.然后用中心组合试验设计确定主要变量的最佳水平.最佳产酶发酵条件为:粒径为3 mm、麸皮与水的比例为1:9.6、接种量为3 mL和培养时间为25 h.在最佳产酶条件下进行发酵,得到的植酸酶活性为595 U/g麦麸.     

响应面法优化莲子黄酒的发酵工艺条件

以大米和莲子为原料,采用响应面试验设计优化莲子黄酒的发酵条件,探索其发酵规律。在单因素试验基础上确定以发酵时间、接种量、发酵温度为影响因素,以酒精体积分数为响应值,根据Box-Behnken中心组合方法采用三因素三水平响应值试验设计优化。结果表明,莲子黄酒最佳发酵工艺条件为:发酵时间14 d、接种量1.0%、发酵温度30℃,酒精体积分数14.2%,与预测值14.54%基本一致。说明该模型能较好地预测莲子黄酒发酵过程中的酒精体积分数。     

响应面法优化磁化水提取燕麦麸皮多糖工艺

以燕麦麸皮为原料,多糖得率和蛋白质残留率为考察指标,比较了磁化水和纯净水对燕麦麸皮中多糖的提取效果,并采用响应面法对磁化水提取燕麦麸皮多糖工艺进行优化。结果表明,磁化水对麸皮多糖的提取效果优于纯净水,其最优提取条件为提取温度68 ℃、液料比18∶1（mL/g）、提取pH 8.7、提取时间105 min,多糖得率为（13.92±0.07）%,蛋白质残留率为（30.14±0.18）%,与纯净水提取相比,多糖得率提高了37.55%。对纯化后的多糖采用气相色谱法检测分析,其单糖含量为葡萄糖（60.9±1.3）%、木糖（21.1±1.1）%、阿拉伯糖（16.7±1.4）%,同时含有半乳糖（1.0±0.8）%和鼠李糖（0.3±0.1）%。     

紫红曲霉液态发酵红曲红色素培养基的优化

以高产诱变株紫红曲霉M144为出发菌株,以红色价和色调为指标,对液态发酵生产红曲红色素的培养基进行响应面法优化。首先采用析因实验设计确定液态发酵生产红曲红色素的红色价和色调的主要影响因子,然后通过Box．Behnken实验设计和响应面法进行优化。实验结果表明：玉米粉和豆粕粉是红色价的主要影响因子,玉米粉和MgSO4·7H2O是色调的主要影响因子,最优培养基配方为：玉米粉4．52％,豆粕粉2．32％,MESO4·7H201．55％,K2HPO4·3H2O0．10％。在此条件下,红曲红色素的红色价为280．27U／mL,色调为1．09,比优化前分别提高了64．86％和10．10％。