响应面法优化VC二步混合菌新菌系发酵培养基

为提高VC二步发酵法中糖酸转化过程的产酸量,本实验室从新鲜牛奶中筛选出一株高效促产酸菌生长和产酸的伴生菌——枯草芽孢杆菌A9。在单因素试验基础上,采用响应面法对发酵培养基成分进行优化。结果表明,L-山梨糖、玉米浆、尿素的影响比较显著,最佳培养基条件为L-山梨糖90g/L、尿素12.2g/L、玉米浆14.2g/L、CaCO34.1g/L、MgSO40.2g/L,可获得2-酮基-L-古龙酸产量为69.74g/L,与理论值70.33g/L的相对误差为-0.59g/L。曲面回归方程与实验结果拟合性较好,此模型合理可靠,可用于实际预测。优化后的培养基比原培养基平均提高2-KGA产量17.4%。     

氧化葡萄糖酸杆菌产2-酮基-D-葡萄糖酸的发酵过程优化

2-酮基-D-葡萄糖酸(2-keto-D-gluconic acid,2-KGA)可作为食品添加剂、照片显影剂、洗涤剂等,也是合成D-异抗坏血酸的重要前体。为提高2-KGA的产量及转化率,对2-KGA发酵生产工艺条件进行优化。从5株野生菌株中筛选出最优菌株Gluconobacter japonicus CGMCC 1. 49,在摇瓶上进行培养基以及培养条件的优化。在此基础上,在3 L发酵罐中进行发酵优化实验,提高2-KGA的产量。当葡萄糖质量浓度为100 g/L,玉米浆粉质量浓度为20 g/L,发酵温度为30℃时,摇瓶水平发酵产量为76. 3 g/L,较优化前提高了120. 0%。在3 L发酵罐上控制恒定p H值为6、溶氧浓度30%条件下,一次性补料发酵产量最高为122. 1 g/L,较摇瓶水平提高了26. 7%,转化率达75. 5%。研究表明,发酵过程优化对提高野生菌株产2-KGA是一种行之有效的方法,优化结果可为后续的放大实验节省发酵成本,为氧化葡萄糖酸杆菌产2-KGA的工业化生产奠定了基础。     

维生素C二步发酵新菌系发酵条件优化

维生素C二步发酵法中糖酸转化过程是由产酸菌（氧化葡萄糖酸杆菌）及伴生菌（枯草芽孢杆菌）混合发酵完成。为更好地促进产酸菌与伴生菌之间的协调,使其达到最佳状态,采用正交设计以及单因素实验相结合的方法对营养条件及发酵培养条件进行优化。获得的优化结果为:L-山梨糖8%,玉米浆1.4%,尿素1.2%,碳酸钙0.5%,硫酸镁0.02%;装液量为10mL/100mL,培养温度为29℃,接种量为15%。优化后的混合菌系2-KGA产量提高2.45%,60h达到发酵终点,比优化前缩短16h,发酵效率提高0.29g/L·h。      

高产酸扣囊复膜酵母的筛选与培养基配方优化

该研究对10种不同的米酒曲和黄酒曲中的高产酸酵母菌进行了分离、筛选及鉴定,并以酵母菌的生物量为评价指标,采用单因素试验和响应面法,对菌株的液态发酵培养基进行优化。结果表明,经过分子生物学鉴定,共分离获得6株扣囊复膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）。通过菌株产酸能力和耐受性的比较,筛选到一株产酸率高、耐高温和乙醇能力强的扣囊复膜酵母菌株3-1,其总酸（以乳酸计）产量达5.4 g/L。最佳培养基配方为：糖蜜7.5 g/L,葡萄糖7.7 g/L,大豆蛋白胨1.7 g/L,酵母浸粉1.7 g/L。在此优化条件下,菌株3-1的生物量达2.45×108个/mL,总菌数比对照培养基提高了63.3%。     

凉州熏醋酿造过程产乙偶姻酵母菌筛选及其发酵培养基优化

乙偶姻是凉州熏醋特征风味成分四甲基吡嗪的前体。本实验从凉州熏醋发酵料醅中分离获得了一株产乙偶姻酵母菌T8,通过经典鉴定方法结合ITS基因测序的方法,确定其为葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）。为探明T8菌株生长及代谢产乙偶姻的营养需求,本实验对产乙偶姻酵母菌T8发酵培养基进行了优化,以期为传统食醋酿造工艺现代化改造过程中人工接种增香酵母种子的制备提供培养基。通过研究不同碳源、氮源、无机盐对T8菌株产乙偶姻的影响,确定了发酵培养基的最终组分:葡萄糖60 g/L,蛋白胨10 g/L,酵母膏10 g/L,（NH₄）₂HPO₄8 g/L,KH₂PO₄0.5 g/L,Mg SO₄·7H₂O 0.75 g/L,Mn SO₄0.6 g/L。培养基优化后,乙偶姻产量达到15.236 g/L,与初始发酵培养基相比提高了20.65%。人工接种T8菌株种子液所酿食醋中四甲基吡嗪的含量较对照提高了22.1%,增香效果明显,证明H.Uvarum T8菌株可以作为食醋酿造的增香酵母。      

米酒酒曲中优势霉菌和酵母菌发酵特性的研究

以米酒酒曲中3株优势功能菌根霉菌F1、毛霉菌F2和酵母菌F3为出发菌株,分别通过单菌和混菌发酵,检测其发酵过程发酵液中pH值、还原糖及乙醇含量的变化,并测定发酵液中酒体成分,研究菌株间发酵的规律及相关性。结果显示单菌和混菌发酵过程中pH值变化不大,波动在5～7之间;单菌发酵时酵母菌F3发酵液中残留还原糖含量最高,乙醇含量最低;根霉菌F1发酵产乙醇含量最高,达240 g/L;混菌发酵菌株F1和F3的混菌组合残留还原糖含量最高,菌株F2和F3的混菌组合所产乙醇含量最高,达207 g/L;3菌混菌共发酵的发酵液中酒体成分更丰富,包括醇、醛、酸及酯四大类,有利于发酵生产风味佳、品质高的米酒。     

韦兰胶生产菌的选育

从实验室保藏的韦兰胶生产菌中筛选出作为育种的出发菌株,用紫外诱变得到系列突变体,经平板、摇瓶发酵及传代实验,筛选出韦兰胶生产菌株NC-2,并对其发酵培养基组分进行了正交优化实验,得到最优的发酵培养基配方为:蔗糖40g/L,酵母膏3g/L,K2HPO4.7H2O5g/L,MgSO4.7H2O4g/L,FeSO4.7H2O1mg/L,CaCl20.5g/L,产量达到15.20g/L,在出发菌株的基础上提高102.67%。      

ARTP诱变选育高产油脂酵母菌

从实验室保藏的15株酵母中筛选获得一株油脂产量相对较高的酵母菌KC 8,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为1.22 g/L。利用分子生物学鉴定,该菌株的26SrDNA序列与胶红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)具有100%相似性;以KC 8为出发菌株,经ARTP诱变,最终从300株诱变存活菌株中筛选得到高产油脂突变菌株Y3,经96 h摇瓶发酵培养后,油脂产量为2.38 g/L;对菌株Y3的培养条件进行优化,菌株在葡萄糖为碳源,硫酸铵为氮源,碳氮比为90∶1,培养基初始pH为6.5时,在28℃恒温条件下摇瓶发酵培养96 h后,油脂产量最高达到了3.96 g/L;GC-MS对油脂组分进行分析结果表明,该脂肪酸主要由棕榈油酸、油酸、亚油酸、硬脂酸、二十碳烯酸和二十四烷酸组成,与植物油成分相似。     

新型混菌发酵制备丙酸工艺及其优化

以产酸丙酸杆菌和酵母菌为菌种,进行混菌发酵制备丙酸的工艺研究,并探索最优工艺条件。通过单因素实验和正交优化实验确定了最优发酵工艺条件为:酿酒酵母为辅助菌,接种比例为Pa∶Sc=2.5∶1,接种间隔时间为8h,发酵温度为30℃,以NaOH(2mol/L)溶液为中和剂,采用自动流加方式,发酵时间为180h。优化后的混菌发酵工艺能有效提高丙酸产量,丙酸产量达24.16g/L,与纯菌发酵相比提高46.34%。      

草莓味黄大茶发酵饮料的开发及工艺优化

从不同产地红茶菌中分离筛选优良乙酸菌和酵母菌为发酵菌株,以大别山区黄大茶为主要原料,加入草莓果汁液,开发草莓味黄大茶发酵饮料。通过发酵工艺优化和产品调配等手段,获得最佳工艺参数：发酵菌株为乙酸菌DZ-001和酵母菌LN-001、接种体积比为2∶1、总接种体积分数为5%、起始pH值为5.5、发酵温度为30℃、发酵时间为12 d、草莓果汁添加质量浓度为4.66 g/L、结晶糖浆添加质量浓度为5.08 g/L、柠檬酸和柠檬酸钠添加质量浓度为0.20 g/L、VC质量浓度为0.02 g/L、D-异抗坏血酸钠质量浓度为0.03 g/L、草莓香精添加质量分数为0.1%。     

高产辅酶Q10类球红细菌的化学诱变筛选及其发酵培养基优化

利用菌株对（维生素K3+叠氮化钠+对羟基苯甲酸）的复合抗性作为筛选标记,对产辅酶Q10的类球红细菌（Rhodobacter sphaeroides）使用亚硝基胍进行化学诱变,筛选高产菌株并采用响应面法优化其发酵培养基。结果表明,经诱变选育得到一株遗传稳定的辅酶Q10高产菌株R.sp3-7,其最佳发酵培养基组成为：葡萄糖31.7 g/L,玉米浆干粉5.6 g/L,（NH4）2SO4 5.3 g/L、谷氨酸钠 3.0 g/L、NaCl 3.0 g/L、MgSO4·7H2O 12.5 g/L、KH2PO4 3.0 g/L、CaCO3 2.0 g/L、辅液1 mL/L。在此培养条件下,诱变菌株R.sp3-7的辅酶Q10产量达（93.63±0.59） mg/L,与出发菌株相比提高了116.8%。 关键词：中图分类号：TS201.3 文章编号：0254-5071（20１6）06-0090-06 doi:     

1 株高产L-乳酸菌株的分离鉴定及其发酵培养基优化

从辣白菜样品中筛选出1 株高产乳酸的菌株LB-103,经L-/D-乳酸试剂盒检测该菌株发酵产L-乳酸的光学纯度为100%。通过形态学观察、VITEK 2生理生化鉴定和16S rDNA序列分析,确定该菌株为鼠李糖乳酸杆菌（Lactobacillus rhamnosus）,将其命名为鼠李糖乳酸杆菌DLF-15038。对其发酵培养基进行初步优化,发现廉价的棉籽饼粉可以部分替代酵母粉,采用15?g/L棉籽饼粉和10?g/L的酵母粉为复合氮源,L-乳酸的产量得以维持且明显降低成本,最适无机盐质量浓度分别为CH3COONa?3?g/L、KH2PO4?2?g/L、MnSO4?0.3?g/L、MgSO4?0.2?g/L。在该优化条件下,进行了5?L发酵罐中的批式流加发酵实验,发酵72?h,L-乳酸产量为165.15?g/L,生产强度为2.29?g/（L·h）,糖酸转化率为93.34%。     

高产Monacolin K红曲霉菌种的筛选及液态发酵条件优化

为了提高红曲霉（Monascus ）液态发酵生产Monacolin K的能力,一种新型的常压室温等离子体（ARTP）诱变技术被应用于产Monacolin K红曲霉菌株的诱变选育工作;同时,通过构巢曲霉（Aspergillus nidulans ）平板对峙培养的筛选方法,选育获得较初始红曲霉菌Monacolin K产量提高60%以上的突变菌株MP60-6。确定发酵培养基组成为甘油5%,米粉50 g/L,蛋白胨15 g/L,NaNO3 2 g/L,MgSO4 1 g/L,ZnSO4 2 g/L,KH2PO4 1.5 g/L,并进一步确定在发酵第3、第4天添加0.1%的乙酸和0.2%的柠檬酸,发酵第8天补加10%的甘油。在上述条件下发酵17 d后Monacolin K产量可以达到1 302 mg/L,为出发菌株产量的2.66倍。     

正交实验设计优化茁霉多糖发酵工艺

采用正交实验设计方法对出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)生产茁霉多糖的发酵工艺进行了优化。首先,采用单因素实验确定生产影响茁霉多糖产量的培养基组成成分和发酵条件,然后进行培养基正交实验,得到最优的培养基组合,并用此培养基进行发酵条件的正交实验,获得生产茁霉多糖最优的发酵条件。最优的培养基组成为:蔗糖100g/L、玉米浆3g/L、K2HPO42g/L和NH4NO30.4g/L,最优的发酵工艺为:初始pH6.0、装液量10%、接种量3%、种龄72h、发酵时间6d、摇床转速180r/min、发酵温度29℃。优化发酵工艺条件下茁霉多糖的产量为34.98g/L。     

耐高温酵母的筛选鉴定及发酵性能的初步研究

为获得耐高温酵母菌,从白酒糟醅中分离筛选出1株在45℃生长良好且产乙醇能力较高的酵母菌株.经ITS和26S rDNAD1/D2区域序列分析比对,结合菌落菌体形态鉴定其为库德毕赤酵母.其最适生长温度为30℃,与安琪酵母相比较,高温条件下生长优势明显.以浓度为10％ (w/v)的葡萄糖为底物,在45℃进行静置发酵,其产乙醇浓度为18.74g/L,安琪酵母产乙醇浓度为11.40g/L,该菌株较安琪酵母表现出明显的优势.     

响应面法优化重组运动发酵单胞菌极高密度乙醇发酵工艺

采用基因工程技术,成功地构建了在无需氨基酸和维生素的条件下,能高效利用葡萄糖、木糖、阿拉伯糖和甘露糖发酵生成乙醇的重组菌Z.mobilis HYMX。为了提高发酵乙醇产量,利用响应面法优化了重组菌极高密度发酵的工艺条件。结果表明,最佳发酵条件为:葡萄糖浓度305 g/L,温度34℃,p H6.5,尿素浓度3 g/L,接种量10%,发酵时间60 h。在此条件下重组单胞菌的乙醇产量达到153.1 g/L,比优化前提高了8.5%,比原型菌产量提高了105.14%。与工业酵母菌株PE-2相比重组菌节省了约12%的葡萄糖,节省了37.5%的时间。      

γ-聚谷氨酸生产菌株的鉴定及发酵培养基优化

目的:鉴定一株高产γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)的菌株,并优化其发酵培养基。方法:以实验室前期诱变筛选出的菌株N-2出发,通过16s rDNA核酸序列分析,对该菌株进行了鉴定;采用单因素实验、响应面设计对菌株的发酵培养基进行优化,最终确定最佳培养基配方。结果:经过16s rDNA序列分析,菌株N-2被鉴定为Bacillus subtilis。通过Plackett-Burman(PB)试验,筛选出3个显著影响γ-PGA产量的因素:葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O;用最陡爬坡试验逼近最大产量区后,利用box-behnken试验获得响应曲面最优解,确定葡萄糖、谷氨酸钠和K₂HPO₄·3H₂O的最佳浓度分别为42.93、44.85、2.39 g/L。经过54 h发酵γ-PGA终产量为28.51 g/L,比优化前提高了34.48%。结论:响应面法试验次数少、周期短,可以快速优化发酵培养基成分,结果可靠,是提高产量的有效途径。     

一株产吲哚乙酸耐盐促生菌的分离、鉴定及发酵条件优化

从碱蓬根际土壤中分离筛选获得一株能产吲哚乙酸（IAA）的促生菌株BG-5,对该菌株进行了16S rDNA序列分析。以IAA的产量作为评价指标,利用单因素试验及响应面分析法对发酵条件及培养基成分进行优化。结果表明,BG-5菌株被鉴定为短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）,最佳培养条件为装液量30 mL/250 mL、初始pH值为8、培养温度37 ℃;优化后的培养基成分为酵母提取物7.3 g/L,胰蛋白胨8.8 g/L,七水硫酸镁7.2 g/L;在此最优条件下,BG-5菌株的吲哚乙酸产量为87.86 μg/mL,约为优化前的2倍。     

1 株类胡萝卜素产生菌的鉴定及其发酵培养基的优化

利用形态学、生理生化和rDNA-ITS序列分析相结合的方法鉴定1 株产类胡萝卜素的菌株K-1,采用比色法测定其生长和所产类胡萝卜素的稳定性,借助单因素试验和正交试验优化K-1菌株的发酵条件。结果表明,菌株K-1为胶红酵母（Rhodotorula mucilaginosa）,最适生长温度30?℃,生长pH值范围2～7;含有红酵母烯,所产色素的基本稳定性良好,但高温（＞60?℃）、强光和添加氧化剂H2O2可使其稳定性下降。菌株K-1产类胡萝卜素的最适发酵条件为20?g/L葡萄糖、20?g/L?(NH4)2SO4、2?g/L无水CaCl2、5?g/L柠檬酸三钠（培养温度30?℃、接种量10%、摇床转速150?r/min、装瓶量50?mL/250?mL、初始pH?5.5、培养5?d）;优化条件下类胡萝卜素产量达（180.14±2.45）μg/g（干菌体）。研究表明,菌株K-1具有高产类胡萝卜素的潜能,色素稳定性良好,可为微生物类胡萝卜素的发酵生产提供菌种资源。     

一株高产苯乳酸菌株的安全性评价与发酵工艺优化

该研究利用传统生物发酵技术生产苯乳酸,并对高产苯乳酸菌株种属、安全性以及发酵工艺进行研究。通过反相高效液相色谱法筛选得到1株高产苯乳酸菌株BLCC2-0069,该菌株发酵24 h后发酵液中苯乳酸的含量为1.26 g/L;借助菌株形态观察和16S r DNA序列鉴定,初步确定该菌株为植物乳杆菌(Lactobacillu plantarum);该菌株培养4 h进入对数生长期,10 h进入稳定期,活菌数可达到1.78×109 cfu/mL。通过对该菌株的小鼠体内安全评价,初步确定该菌株的体内安全性。同时还对植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)BLCC2-0069的发酵工艺进行研究,发现在培养基中添加3.00 g/L苯丙酮酸为底物时发酵液中苯乳酸产量最高可达3.96 g/L。综上,植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)BLCC2-0069对小鼠无毒,具有较高生物安全性,直接发酵苯乳酸的产量可达到1.26 g/L,添加底物发酵苯乳酸产量可达到3.96 g/L。研究结果可为菌株的安全应用提供理论基础。