响应面法优化谷胱甘肽发酵生产培养基的研究

本研究以酿酒酵母变异株为出发菌株,利用Box—Benhnken中心组合设计和响应面法对该菌株产谷胱甘肽的培养基组成进行优化。实验结果表明：在10°Be’麦芽汁中添加38g／L葡萄糖、6．3g／L（NH4）2SO4及1．9g／L L-半胱氨酸盐酸盐时,谷胱甘肽产量达到120mg／L,生物量达到11．02g／L,比优化前分别提高了71．36％、39．67％。     

利用浓醪酒糟生产乳链菌肽的发酵培养基优化

利用玉米原料酒精浓醪发酵产生的酒糟作为乳链菌肽发酵的主要原料,采用单因素方法对影响乳链菌肽的酒糟发酵培养基的补加组分进行了考察.结果表明,影响乳链菌肽效价的显著因素为葡萄糖、酵母膏、KH2PO4、MgSO4.采用Box-Behnken设计及响应面分析法确定主要影响因子的最佳浓度.结果表明,当酒糟为20g/L、葡萄糖为7.1 g/L、酵母膏为5.3 g/L、KH2PO4为4.6g/L、MgSO4为0.2g/L时,乳链菌肽的效价为1400 IU/mL,与预测值1443.5 IU/mL基本一致,比响应面优化前提高24%.     

固定化细胞发酵生产乳链菌肽工艺研究

乳链菌肽是由乳酸乳球菌代谢产生的细菌素,它对许多革兰氏阳性菌(如葡萄球菌、链球菌、微球菌、李斯特氏菌和乳杆菌等病原菌和腐败菌)有强烈的抑杀作用,又因为在消化道中能很快的被α-胰凝乳蛋白酶分解,对人体无不良反应。是一种天然、安全的生物防腐剂,被广泛应用于食品工业中。利用固定化细胞技术发酵生产乳链菌肽能够简化工业生产的流程,优化乳链菌肽的生产工艺。本文以乳酸乳球菌为菌种,活化培养后固定于海藻酸钠、琼脂、明胶-戊二醛三种载体上。分别选取不同的胶珠直径、发酵时间、发酵温度、载体浓度、接种量进行培养实验,检验不同工艺条件对乳链菌肽效价的影响,选取最佳发酵工艺条件。研究结果表明最佳工艺条件为:海藻酸钠溶液的浓度为2.0%,胶珠直径为2².5mm,接种量为5%,37℃发酵24h。     

龙眼酒的发酵工艺研究

以龙眼果汁为主要原料进行酒精发酵,在单因素实验基础上,选取初始pH、初始糖度、SO2添加量为影响因素,选取酒精度（20℃）和总香味物质含量为响应值,应用中心组合Box-Behnken实验设计建立数学模型,进行响应面分析。研究结果表明,在初始糖度28.5%,初始pH3.96,SO2添加量58.8mg/L最优条件下,得到最大酒精度（20℃）和总香味物质含量分别为15.17°和2.322g/L,接近于理论预测值为15.28°和2.329g/L,表明用响应面分析法优化得到的工艺参数准确,对工艺设计和生产具有较强的指导价值。      

Sporidiobolus pararoseus WZ012产类胡萝卜素发酵条件的优化

以响应面方法对Sporidiobolus pararoseus WZ012产类胡萝卜素的摇瓶发酵条件进行了优化。在Plackett-Burman实验的基础上,利用中心组合设计研究了4个主要因素(葡萄糖、酵母膏、KH2PO4、接种量)对产类胡萝卜素的影响。结果表明,较高浓度的酵母膏和较大的接种量有助于类胡萝卜素的生产,而较高浓度的葡萄糖和KH2PO4有助于生物量的提高,生物量与类胡萝卜素产量之间没有必然的联系。优化得到的发酵培养基组成(g/L)为:葡萄糖60.23、酵母膏12.21、KH2PO41.68、接种量为8.38%。在此条件下红酵母产类胡萝卜素的最大产量为29.3mg/L,较优化前提高了54.1%。类胡萝卜素成分分析表明主要含有β-胡萝卜素、圆酵母素和红酵母红素这3种类胡萝卜素物质,其中β-胡萝卜素占62.5%。     

总状毛霉发酵生产壳聚糖工艺研究

壳聚糖是天然多糖中唯一大量存在的碱性氨基多糖,具有一系列特殊功能性质,广泛应用于食品、生物医用材料、纺织、环保等行业领域,市场前景非常可观.本文选择总状毛霉作为菌种,在单因素实验的基础上,用部分因子设计方法对相关影响因素的效应进行筛选并选出有显著效应的蔗糖、NaNO3、时间三个因素.最后用中心组合实验及响应曲面、等高线分析确定主要影响因素的最佳含量和培养的条件.确定最适发酵培养基和培养条件为:接种量(5%)、蔗糖(64g/L)、酵母膏(3g/L)、硝酸钠(3.5g/L)、磷酸氢二钾(1.5g/L)、硫酸镁(0.1g/L)、硫酸铁(0.1g/L)、温度(28℃)、转速(140r/min)、培养时间(43h),并通过实验得壳聚糖产量为1.43g/L.     

乳酸菌发酵柚子蜂花粉酱加工工艺的研究

以柚子、蜂花粉为主要原料,通过乳酸菌发酵,制作发酵型蜂花粉酱。在单因素试验的基础上,对白砂糖用量、发酵时间、果胶用量、蜂花粉用量4个影响因素,进行响应面设计,经感官评定得到最佳工艺配方为白砂糖用量25%、发酵时间16 h、果胶用量0.15%、蜂花粉用量7%。在该条件下制得的蜂花粉酱颜色金黄且均匀,酸甜可口,黏稠度良好,具有独特的蜂花粉香味,改善了蜂花粉原有的口感,增加其厚重感。     

固态发酵生产菜籽肽工艺条件研究

以菜籽粕为原料,肽得率、氮溶解指数和氨基酸态氮为指标,通过单因素实验及中心组合实验设计探讨了枯草芽孢杆菌固态发酵生产菜籽肽的工艺条件.通过响应面分析法建立了菜籽多肽得率与各影响因子的回归方程,得出枯草芽孢杆菌发酵生产菜籽肽的最佳发酵工艺条件为:发酵温度31.2℃,发酵时间4.2 d,接种量3.37×107个/mL,在此条件下菜籽肽得率的理论值可达14.49%,测量菜籽蛋白肽的分子质量分布分析结果显示发酵效果显著.     

贵人香葡萄生产白兰地原酒发酵工艺的研究

以新疆玛纳斯产区贵人香葡萄为原料,选取发酵温度、初始pH值、初始糖度为影响因素,采用响应面法分析各因素对贵人香果酒品质的影响并优化得到最佳工艺参数。后进行蒸馏,得到适合消费者口味的贵人香白兰地原酒。结果表明,贵人香果酒最佳发酵工艺条件为:发酵温度14℃、初始pH值3.6、初始糖度21°Bx。在此条件下发酵所得果酒酒精度为12%vol,感官评分为94分,经蒸馏后得到酒精度为65%vol、酒体色泽透亮、口感醇厚、果香浓郁的贵人香白兰地原酒。     

能源甜菜发酵生产酒精的工艺研究

利用ADY(Saccharomyces cerevisiae)对能源甜菜NY0503进行酒精发酵.应用Plackett-Burman设计法从底物浓度、料液比、加菌量、营养盐、加磷量、pH、转速、发酵温度和发酵时间9个因素中筛选出加磷量、发酵温度和底物浓度为主要影响因素.应用响应面分析法求得回归方程,得出最佳工艺为加磷量1.88%、发酵温度30.66℃、底物浓度11.53%,此工艺条件下酒精的最高理论转化率为96.54%.优化后按下列条件:底物浓度12%、料液比1∶1、加菌量15%、营养盐0.5、加磷量1.9%、pH5.0、转速130 r/min、发酵温度31℃和发酵时间44 h进行5批次验证实验,酒精的平均转化率为95.48%,与模型的理论值96.54%的差值仅占理论值的1.09%,进一步说明所建立的模型是切实可行的.     

响应曲面法优化芦荟蒽醌提取工艺的研究

采用响应曲面法的中心组合设计对超声波辅助提取库拉索芦荟中的蒽醌类物质的提取工艺参数进行优化研究。考察提取时间、液料比、乙醇浓度、超声功率对芦荟蒽醌提取率的影响,并建立数学模型。利用Minitab软件对数据进行回归分析,得到芦荟蒽醌提取率的二次多项式回归方程的预测模型。结果表明,库拉索芦荟蒽醌超声辅助提取的优化工艺条件为:提取时间40min,液料比50:1(mL/g),乙醇浓度80%,超声功率600W。在此条件下,库拉索芦荟全叶烘干粉中蒽醌类物质的提取率为2.868%。     

响应曲面法优化酸性电解水对鲜切苹果杀菌效果的影响

以微生物减菌率为评价指标,在单因素试验的基础上,采用中心组合设计法,研究NaCl质量浓度、处理温度、处理时间,以及料液比对接种金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌和单增细胞李斯特菌的鲜切苹果杀菌效果的影响。响应面分析结果表明,鲜切苹果减菌工艺最优条件为:NaCl质量浓度4.5 g/L,处理温度25℃,处理时间6.45 min,液料比6∶1(m L/g),在此条件下经处理后细菌总数由1.14×105CFU/g降为9.3×103CFU/g,减菌率可达91.84%。同时,该处理对鲜切苹果的p H值和可溶性固形物影响不大,且能较好地抑制维生素C的降解及其表面的褐变。     

低频磁场对紫色红曲菌液态发酵产麦角固醇的影响

探讨低频磁场处理对紫色红曲菌(Monascus purpurcus)发酵产麦角固醇的影响,确定最佳处理条件。分别研究低频磁场强度、处理时间和处理时期对紫色红曲霉液态发酵产麦角固醇的影响规律,探讨在最佳处理条件下,磁场对紫色红曲霉麦角固醇代谢过程的影响和紫色红曲霉的生物量在整个发酵周期的变化,及对紫红曲霉其他主要代谢物的影响。结果表明:低频磁场处理紫色红曲菌的最适条件为磁场强度1.2 mT、处理时间2 d、处理时期在发酵0~2 d,在发酵第12天,麦角固醇产量达到了7.08 mg/g,生物量达到3.2 g/L,比对照组分别增加了62.5%和31.68%。低频磁场是提高紫色红曲菌生产麦角固醇产量的有效手段,研究为低频磁场辅助微生物发酵,提高有益产物的合成提供了数据支持。     

极低频交变磁场对过氧化氢酶活性的影响

以酶活和相对酶活为指标考察了极低频交变磁场对过氧化氢酶活性的影响。结果表明:不同磁场强度、频率及酶液pH、处理温度都会造成过氧化氢酶的活性变化,其变化趋势是随着磁场处理时间的延长,总体上其酶活和相对酶活降低。但就温度而言,当处理温度55℃下,相对酶活远高于100%,4 h达到最高值2 142.86%。圆二色谱测定表明,25℃磁场处理后酶的α-螺旋和β-折叠的总量小于对照组,55℃磁场处理后酶的α-螺旋和β-折叠的总量大于对照组,可推测过氧化氢酶在此条件下形成具有相对耐高温的结构。     

木薯原料柠檬酸发酵补料新工艺的研究

选择计量罐式连续流加补料系统,采用新选育的黑曲霉(Aspergillus niger)Wml-016菌株在50 L自动发酵罐上研究间歇补料对发酵的影响。利用中心复合设计和响应面分析方法,实验得出木薯原料柠檬酸补料发酵的优化条件:发酵到第36 h开始进行4次流加补料,间隔时间为1.5 h,补入DE值为80的木薯水解液和质量浓度为0.04%的(NH4)2SO4。采用上述工艺发酵产酸率达到18.5%,残糖为0.2%,周期仅为64 h,结果明显优于分批发酵。     

热处理对鲜切牛蒡贮藏品质的影响

目的采用星点设计-响应面法研究了热处理对鲜切牛蒡贮藏品质的影响。方法对鲜切牛蒡进行不同时间和不同温度的热处理,处理后的牛蒡切片置于23℃±2℃条件下5 d(模拟货架期),对货架结束后的牛蒡色泽L*值、失重率和维生素C(VC)含量进行测定。采用响应面法建立了牛蒡色泽L*值、失重率和VC含量的二次多项数学模型,并验证了模型的有效性。结果热处理鲜切牛蒡的最佳处理温度为46.5℃,处理时间28.8min,在此条件下,牛蒡色泽L*值、失重率和VC含量理论值分别为66.07、0.78%和6.16 mg/100 g。实际测得L*值66.13±1.7,失重率(0.79±0.03)%,VC含量(6.12±0.12)mg/100 g,与预测值基本一致,表明所建模型具有较好的预测性能,可用于指导生产实践。结论热处理可有效降低鲜切牛蒡贮藏品质的下降。     

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。     

Nisin、乳酸钠、山梨酸钾复合延长烧鸡货架期的研究

通过单因素试验,从6种防腐剂中选取了Nisin、乳酸钠和山梨酸钾3种对烧鸡腐败菌抑制作用较强的防腐剂;运用响应面法,复配出最优组合复合防腐剂,其配比量为nisin0.035%、L-乳酸钠0.180%、山梨酸钾0.007%。验证实验结果表明,复合防腐剂能有效抑制烧鸡中微生物的生长,在0～4℃条件下贮藏,烧鸡的货架期可达20d。     

Effect of malting conditions and quality characteristics of malt and roasted malt extract from ‘acha’ grains (Digitaria exilis Stapf)

BACKGROUND: Considering the importance of malting and roasting on the quality of ‘acha’ beverages, a study was conducted to find optimum conditions for malting and the production of a high‐quality roasted extract that could be used for an ‘acha’ beverage. RESULTS: The data obtained were analysed using response surface methodology. The results revealed that the most significant (P < 0.05) malting factors that affect the response variables were the linear terms of germination time and drying temperature. However, for the extract production, the linear term of roasting temperature was the most significant (P < 0.05) factor. The quadratic and interaction terms exhibited significant (P < 0.05) effect in all cases apart from the flavour. CONCLUSION: The overall optimum regions were established at 28 h of germination time, 55 °C drying temperature and 5.0% moisture content for the malting conditions while for the extract production, a roasting temperature of 210 °C, extraction temperature of 70 °C and extraction duration of 20 min were established. Copyright © 2010 Society of Chemical Industry     

高效产脂肪酶菌株Burkholderia cepacia C1产酶条件优化

从油菜地土壤中分离到一株高效产脂肪酶菌株C1,经鉴定为Burkholderia cepacia。为了进一步提高C1 脂肪酶的产量,对其产酶的发酵条件进行优化。首先采用单因子试验筛选出最佳碳源为麸皮,最佳氮源为蛋白胨。通过Plackett-Burman 设计对发酵产酶的11 个相关因子进行试验,筛选出3 个主效因子,即蛋白胨质量浓度、橄榄油质量浓度及装液量。利用Box-Behnken 试验设计和响应曲面法分析确定主效因子的最优水平,得出产脂肪酶菌株C1 的最优产酶条件：1.50g/100mL 麸皮、1.05g/100mL 蛋白胨、1.63g/100mL 橄榄油、0.2g/100mL K2HPO4、0.05g/100mL MgSO4、初始pH 值为7.0、装液量为30mL。在优化条件下30℃,180r/min 培养72h,脂肪酶活力达到89.65U/mL,比未优化前的28.50U/mL 提高了2.15 倍。