基于PB试验和响应面分析法对谷氨酸棒杆菌CN1021发酵培养基优化

通过Plackett-Burman试验,得出糖蜜、玉米浆和豆饼水解液对谷氨酸产量有显著影响,通过最陡爬坡试验和响应面分析法对发酵培养基组成进行优化,得到谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)最适发酵培养基组成为葡萄糖30g/L,玉米浆33.9g/L,豆饼水解液19.9g/L,糖蜜30.6g/L,MnSO40.03g/L,FeSO40.03g/L,MgSO42g/L,K2HPO44.5g/L,生物素(VH)0.3mg/L,硫胺素(VB1)0.3mg/L。通过对模型验证实验,谷氨酸产量实际值为111.33g/L,且较未优化的发酵培养基相比谷氨酸产量提高了22.75%。     

木醋杆菌发酵大豆糖蜜产细菌纤维素的研究

利用木醋杆菌1.1812发酵大豆糖蜜,生产细菌纤维素(BC)。采用单因素和响应面法优化发酵培养基,通过傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜和拉伸强度测定仪对细菌纤维的结构和性质进行表征。结果表明,木醋杆菌发酵大豆糖蜜的优化培养基配方:糖蜜可溶性固形物含量4.45°Brix、氮源(m~(蛋白胨):m_(酵母浸粉)=1∶1)24.39 g/L、硫酸镁1.42 g/L、磷酸氢二钠1.95 g/L、柠檬酸0.98 g/L。在此条件下发酵5 d,BC产量为(5.85±0.27)g/L(干基),是基本培养基BC产量【(2.72±0.16)g/L】的2.15倍。与相同条件下基本培养基BC相比,大豆糖蜜培养基不改变BC的化学基团。随着发酵时间的延长,大豆糖蜜BC纤维网状结构愈加致密,拉伸强度显著提高,持水性基本一致(P0.05)。     

甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖

甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖（Pullulan）发初始条件，本研究以生物量和多糖产量为依据，确定以甘蔗糖蜜发酵合成茁霉多糖的初始发酵培养基，该发酵培养基的组成为：经预处理后的甘蔗糖蜜发酵合成Pullulan的初始浓度100g／L至140g／L，硫酸铵不宜超过0．6g／L，硫酸镁在0．6-1．0g／L之间，而氯化钼为0.2-0.4g／L，发酵初始pH为5．5。研究结果表明甘蔗糖蜜为原料发酵合成茁霉多糖的生物合成条件是：接种量为15％，发酵温度为30℃，在充足供氧的条件下发酵时间为144h。     

利用甘蔗糖蜜厌氧发酵产丁二酸的研究

对甘蔗糖蜜作为廉价碳源厌氧发酵制备丁二酸进行初步研究.实验证明,Actinobacillus succinogenes NJ113能够利用葡萄糖、果糖、蔗糖等碳源,制备丁二酸为菌体利用廉价甘蔗糖蜜作碳源进行丁二酸发酵提供可行性依据.通过比较不同的糖蜜预处理方法,得出经硫酸处理的糖蜜发酵效果最好,丁二酸浓度37.73g/L,比未经处理的糖蜜所产丁二酸浓度高12.6%.考察不同的糖蜜添加量对发酵结果的影响表明,初始总糖浓度为65g/L时,丁二酸的产量最高为49.63g/L;在3L罐中进行放大实验,丁二酸产量46.91g/L,质量收率为72.2%,分别比混合糖(含蔗糖、果糖、葡萄糖)的发酵结果高9.8%、10%.     

谷氨酸温度敏感突变株的驯化及发酵条件研究

利用谷氨酸温度敏感突变株高产甘蔗糖蜜的性能，在甘蔗糖蜜浓度为80g／L的发酵培养基中进行定向驯化。试验结果表明：该驯化方法可有效地提高该菌株的产酸率和糖酸转化率，在优化的发酵条件下，L-谷氨酸的平均产量为126g／L，糖酸转化率61．24％。     

甘蔗糖蜜发酵生产麦角固醇工艺研究

以生物量和麦角固醇含量为依据,优化甘蔗糖蜜为原料生产麦角固醇的发酵条件.结果表明,最适培养基配方为(%):甘蔗糖蜜16、NH4Cl 1.0、K2HPO40.10、Mgs040.005.最适发酵条件为:温度32.C,起始pH 4.0,通气比1:O.7,发酵时间48h.利用50L发酵罐进行多批次实验,麦角固醇含量可达2.35g/100g菌体干重,生物量为1.70/100mL发酵液.     

固定化米曲霉发酵甘蔗糖蜜生产曲酸的研究

以甘蔗糖蜜为原料,采用聚氨酯泡沫固定米曲霉进行发酵试验,探究聚氨酯泡沫固定化米曲霉的条件,及固定化米曲霉发酵糖蜜的最优条件。试验得出,固定化最优条件为:聚氨酯泡沫载体最佳尺寸为2 mm×2 mm×2 mm,最佳填充量为1.0 g/60 m L发酵液,曲酸最高浓度可达15.43 g/L,用此固定化酶发酵酸处理的糖蜜,当糖蜜培养基中糖浓度80 g/L时,获得的曲酸最高浓度为9.02 g/L。     

响应面法优化抗菌肽重组菌发酵培养基

运用一系列统计学原理和方法,筛选一种适用于抗菌肽重组菌大规模发酵用培养基,以降低重组质粒的生产成本,提高产量。首先用单因子试验筛选出最适碳源和氮源,然后用Plackett-Burman试验筛选出影响菌体产量最显著因素,最后用最陡爬坡试验和响应面试验设计并借助minitable统计分析软件分析数据并建立模型,最终筛选得到一组具有较高菌体和质粒产量的发酵用培养基配方为:糖蜜2.5g/L,玉米浆8.8g/L,国产酵母粉8.6g/L,KH2PO41.5g/L,K2HPO42.3g/L,Mg SO4-7H2O 0.25g/L,甘油10m L/L,优化后的发酵培养基质粒产量提高了2倍,且成本显著降低,具有较高的性价比。     

乳酸细菌转化甘蔗糖蜜为乳酸等有机酸的研究

乳酸是重要的工业原料,乳酸、乙酸等C_2～C_5短链脂肪酸是污水高效除磷脱氮所需的碳源。已有研究表明乳酸菌可把甘蔗糖蜜的发酵糖转化成乳酸或乳酸、乙酸等的混合物。为此,试验选用6株产酸优势乳酸细菌对5种不同配比的甘蔗糖蜜进行发酵,测定了发酵过程中的产酸量,乳酸、乙酸、甲酸的含量及糖分利用率等指标。结果表明:不同糖分配比发酵液中的酸产量达100 g/L;菌株MX4和SN2可高效转化甘蔗糖蜜与葡萄糖配比为3︰1培养基中的糖分; SN2菌株更适合于用甘蔗糖蜜生产乳酸, MX4菌株的甘蔗糖蜜发酵液更适于做污水处理的碳源补给,这两株菌具有工业化应用前景。     

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。     

响应面法优化皮状丝孢酵母产油脂发酵培养基

以皮状丝孢酵母（Trichosporon cutaneum）为出发菌株,对其产油脂的发酵培养基进行研究。以油脂产量为评价指标,通过单因素试验研究发酵培养基中的碳源、氮源、外源因子对油脂产量的影响,然后利用响应面试验对培养基进行优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖97.6 g/L、玉米浆干粉4.4 g/L、乙酸钠0.09 g/L。在该优化条件下,皮状丝孢酵母的油脂产量达到了14.4 g/L。     

橘林油脂酵母发酵条件的初步研究

以橘林油脂酵母（Lipomyces kononenkoae CICC1714）为实验材料,通过设计单因素实验,确定了摇瓶发酵培养的最佳产油条件为：氮源为硫酸铵,碳源为葡萄糖,培养温度28℃,接种量10%,初始pH值为7.0,最适碳氮比为99。优化后批次发酵的生物量为7.01g/L,油脂含量15.91%,油脂产量1.12g/L。经半连续发酵后最终的生物量为24.13g/L,油脂产量为3.06g/L。     

响应面法优化褐黄孢链霉菌ZM701产纳他霉素发酵培养基

为了提高褐黄孢链霉菌（Streptomyces gilvosporeus）ZM701生产纳他霉素的产量,该文通过单因素试验,研究碳源、氮源及无机盐对菌体生长和纳他霉素产量的影响,采用响应面分析法优化发酵培养基中葡萄糖、豆粕、CaCO3的添加量。结果表明,褐黄孢链霉菌（S. gilvosporeus）ZM701产纳他霉素最佳发酵培养基组成为：葡萄糖52.6 g/L,酵母蛋白胨3.0 g/L,豆粕23.3 g/L,MgSO4·7H2O 2.0 g/L,CaCO3 3.2 g/L。在此条件下,纳他霉素产量达到5.41 g/L,比优化前提高了77.8%。     

以柑橘果渣为主要原料生产细菌纤维素的研究

目的:拓宽细菌纤维素(BC)生产的原料来源,明确柑橘渣水对汉逊氏葡糖酸醋杆菌CIs51发酵产BC的影响。方法:以筛选自酸败柑橘果实的汉逊氏葡糖酸醋杆菌CIs51为发酵菌株,以柑橘果渣为主要原料,用扫描电镜观察其微结构,研究果渣预处理工艺、营养源、生长因子等对BC产量及微结构的影响。结果:柑橘果渣与水以1:8(W/V)的比例混合打浆,以150U/mL的果胶酶复配100U/mL纤维素酶,45℃水解2h;过滤后进行酵母前发酵工艺;选择蔗糖为碳源,添加量30g/L,(NH4)2SO4为氮源,添加量3g/L,酵母粉和柠檬酸的添加量分别为5g/L和1g/L。在此优化培养基中CIs51的产量达7.23g/L,明显高于其在HS培养基、柑橘渣水改良HS(CMHS)培养基中的产量(依次为4.02g/L及6.57g/L)。结论:柑橘渣水能够显著提高CIs51的BC产量,所得BC膜呈半透明质地,柔韧性好,具有替代椰子水进行工业化生产的前景。     

Torulopsis sp.ERY237产赤藓糖醇工艺条件的研究

以Torulopsis sp.ERY237作为出发菌株,考察了不同碳源、氮源、无机盐类以及温度等因素对菌种产赤藓糖醇的影响,建立和优化了赤藓糖醇摇瓶发酵培养基配方、发酵工艺条件,同时研究了发酵过程中菌体生物量、pH值、产物浓度的动态变化。结果表明,菌株的最适培养基配方为(g/L):葡萄糖300,玉米浆3.5,C_([Cu~(2+)])1.5,C_([Mn~(2+)])10;适宜的培养条件为初始pH值自然,温度30℃,装液量50 mL/500 mL,转速200 r/min,在此条件下培养132 h赤藓糖醇产量达87.8 g/L,是优化前产量的1.9倍,发酵时间缩短了12 h。     

齐整小核菌SCL2010产小核菌多糖培养基优化的研究

采用单因素和正交试验对小核菌多糖高产菌株齐整小核菌（Sclerotium rolfsii）SCL2010的培养基成分进行了深入地筛选与优化。结果表明,最佳培养基配方为葡萄糖45.0 g/L,玉米浆1.5 g/L,NaNO3 2.0 g/L,K2HPO4·3H2O 2.0 g/L,柠檬酸0.7 g/L,MgSO4·7H2O 1.5 g/L,KCl 2.0 g/L。在此优化条件下,小核菌多糖的产量为31.81 g/L,碳源转化率为70.69%。采用发酵罐进行小试放大试验,小核菌多糖的产量达到31.86 g/L,碳源转化率为70.80%,发酵液表观黏度达到4 500 mPa·s,并将发酵时间缩短至60 h左右,具有显著效果。     

无机氮源对出芽短梗霉发酵普鲁兰多糖分子量的影响

以出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)CGMCC No.11062为出发菌株,研究五种无机氮源对普鲁兰多糖产量、结构、纯度及分子量的影响。结果表明:无机氮源种类对普鲁兰多糖产量和分子量产生显著影响,未影响普鲁兰多糖结构和纯度。其中,以硫酸铵(1.5 g/L)为唯一氮源时普鲁兰多糖产量达到32.84 g/L,重均分子量(Weight-average Molecular Weight,Mw)最大,为799823ku。硫酸铵浓度对普鲁兰多糖的产量和分子量影响显著,而未显著影响普鲁兰多糖结构。随着硫酸铵浓度的增加,普鲁兰多糖产量和分子量同时增加;当硫酸铵浓度为1.5 g/L时,普鲁兰多糖的产量出现最大值,为32.45 g/L;而当硫酸铵浓度为2.1 g/L,普鲁兰多糖重均分子量(Mw)最大,达到1236958 ku。所有制得的普鲁兰多糖纯度在95%~99%之间。这些研究可为不同分子量普鲁兰多糖生产提供技术指导。     

响应面法优化少根根霉发酵合成富马酸

利用少根根零发酵生产富马酸,考察了不同浓度的初始葡萄糖以及有机氟源酵母膏和无机氮源(NH_4)_2SO_4对富马酸的合成的影响。在此基础上运用响应曲面分析方法优化了富马酸产量以及转化率,葡萄糖和(NH_4)_2SO_4的浓度为162.0g/L、3.08g/L时,富马酸的产量最大为75.15g/L;葡萄糖和(NH_4)_2SO_4的浓度为121.2g/L、2.23g/L时,富马酸的转化率最大为55.16%,在原来基础上产量有了明显的提高,优化效果较好,通过验证实验值与预测值基本相符。     

酱油曲霉产巯基氧化酶发酵培养基的优化

以提高酱油曲霉ATCC20235产巯基氧化酶(SOX)产量为目的,选择碳源、氮源、发酵培养基初始pH及8种金属离子分别进行单因素实验,在此基础上选取8个主要因素进行正交实验。结果表明,以碳源(蔗糖)30g/L、氮源(鱼粉蛋白胨)6.8 g/L,K2HPO4·3H2O 15 g/L,MnCl2·4H2O 2 mg/L,BaCl2 500μg/L,H3BO3 1 mg/L,起始pH 8.5的优化培养基在30℃下,220 r/min培养72 h,获得发酵液巯基氧化酶产量达240U/L,优化后的酶产量比在专利文献中记载的发酵培养基及培养条件下的产酶量提高了10倍。     

氮源与维生素对鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)高效生产L-乳酸影响的研究

在L-乳酸发酵生产中,用廉价的黄豆粉补充微量维生素液,替代培养基中昂贵的酵母粉,L-乳酸的产物浓度和得率与使用酵母粉相比相差不大。氮源经优化后,使用3.5%~4.5%的黄豆粉并添加最优剂量的8种维生素混合液,摇瓶实验,120 g/L葡萄糖转化得到104 g/L的L-乳酸,得率为86.7%;5 L发酵罐实验,3.5%的黄豆粉补充维生素混合液,初始葡萄糖浓度150 g/L,L-乳酸浓度为128 g/L,得率达到85.3%,基本达到了以酵母粉做氮源和生长因子的发酵指标。