响应面法优化Hs-5乳酸链球菌发酵工艺研究

利用实验设计软件Design-Expert,通过二次回归设计得到了生物防腐剂Nisin产生效价与发酵温度、培养基pH值、接种量、装液量关系的回归模型,经检验证明该模型是合理可靠的,能够较好地预测Nisin的生成效价。在对影响Nisin生成效价的关键因素及其相互作用进行探讨后,得到的优化工艺参数为:pH6.9、装液量为100mL/500mL、接种量为5%、温度为30℃,此条件下,Nisin生成效价理论值为2827。因此,利用响应面分析方法对Nisin发酵工艺进行优化,可获得最优的工艺参数,从而为进一步的实验研究奠定基础。     

响应面法优化荔枝醋酸发酵的工艺条件

为研究荔枝醋酸发酵的最佳工艺条件,通过响应面分析优化方法,考察了醋酸菌接种量、温度、初始酒精度等三个因素对荔枝醋酸发酵液总酸含量的影响。结果显示,醋酸菌接种量对荔枝醋酸发酵的总酸含量影响极显著（P＜0.01）,发酵温度和初始酒度对荔枝总酸含量有显著影响（P＜0.05）。研究表明,荔枝醋酸发酵的最优工艺参数为发酵温度32 ℃,初始酒精度5.5%vol,醋酸菌接种量0.42 g/L。在此优化条件下,总酸产量为4.91 g/100 mL。     

响应面法优化鸡肝发酵工艺

采用益生菌对鸡肝进行发酵。从3种菌株(植物乳杆菌LP1、发酵乳杆菌LF1、枯草芽孢杆菌BS1)中选择生长能力和产酸能力最强的植物乳杆菌LP1作为发酵剂,以发酵初始pH值、葡萄糖添加量、接种量、发酵时间和料液比5个因素进行单因素试验。在此基础上,以发酵鸡肝A_(280 nm)为指标,采用响应面分析法进行3因素3水平响应面优化试验,结果表明:各因素对发酵鸡肝A_(280 nm)的影响大小为发酵初始pH值>料液比>接种量,经过优化得到的最佳发酵工艺为:发酵初始pH 5.57、料液比1∶3.55(m/V)、接种量1.5%,最终发酵鸡肝A_(280 nm)为1.537;发酵鸡肝游离氨基酸和必需氨基酸总含量均显著增加(P<0.05),说明发酵能促使蛋白质分解,进一步提升鸡肝的营养价值。     

响应面法优化发酵香肠发酵工艺条件

研究以德州黑猪肉为原料,选用植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、木糖葡萄球菌(Staphylococcusxylosus)、乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)三菌株为混合发酵剂进行菌种配比试验,采用响应面分析法研究发酵温度、发酵时间、接种量三因素对发酵香肠发酵条件的影响,以pH和感官分值为评价指标,确定最佳的工艺条件,并利用统计学方法建立了二次多项数学模型。结果表明,结果表明,最佳菌种配比为植物乳杆菌:木糖葡萄球菌:乳酸乳球菌=2:2:1,最佳的发酵条件为发酵温度28℃,发酵时间24 h,接种量1×107cfu/g。在最佳工艺条件下,发酵香肠的pH为4.61,感官分值为86.2,香肠品质良好,预测值与实际测量值具有良好的拟合性。     

Hs-5乳酸链球菌发酵培养基优化研究

选用蔗糖、酵母膏、KH2PO4、MgSO4·7H2O、NaCl、吐温80、蛋白胨为因素,各取3水平,分加以nisin效价和菌体量为目的产物进行L18(37)正交实验,对比2次实验结果.结果表明,以nisin效价为结果培养基条件下nisin的产量高于以菌体量为目的产物的培养条件;综合分析得Hs-5发酵生产nisin的适宜培养基为:蔗糖30 g/L、酵母膏20g/L、吐温804mL、K2HPO412.5 g/L、MgSO40.4g/L、蛋白胨10g/L、NaCl 3g/L.     

响应面法优化干酪风味发酵乳的发酵工艺

以鲜牛乳、干酪粉为主要原料,探究干酪风味发酵乳的发酵工艺。以感官评分为响应值,在单因素实验的基础上,利用响应面Box-Behnken试验法进行分析,确定了白砂糖添加量、稳定剂添加量、发酵剂接种量和干酪粉添加量,并对发酵乳成品进行理化及微生物指标检测。结果表明:干酪风味发酵乳的最优发酵工艺条件为白砂糖添加量为8.2% 、稳定剂添加量为0.3%、发酵剂接种量为3.3%和干酪粉添加量为5.1%,在此优化条件下,成品感官评分为94.15。理化及微生物指标检测结果:蛋白质含量为2.98 g/100 g,酸度为79.2 oT,乳酸菌总数为9.16×107 CFU/mL,未检出大肠菌群,以上结果均符合《食品安全国家标准发酵乳》的规定,且成品质构特性接近于市售主流搅拌型风味发酵乳。     

响应面法对产甘露醇发酵乳杆菌发酵条件的优化

为提高发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentation）LS33发酵产甘露醇的产率,对其发酵条件进行了研究。在单因素试验结果的基础上,采用响应面法进行试验设计,利用Design Expert 7.0软件建立果糖质量浓度、初始pH和温度的二次回归模型。确定LS33发酵产甘露醇的最佳参数为：果糖质量浓度75 g/L、初始pH 6.9、温度42℃、接种量10%、摇床转速120 r/min。此条件下甘露醇产率为53.66%,较优化前（45.12%）提高了18.93%。     

响应面法优化黑木耳乳酸发酵工艺

以黑木耳为原料,经酶解处理后接入植物乳杆菌和短乳杆菌进行发酵。通过单因素试验在植物乳杆菌与短乳杆菌的配比、发酵温度、发酵时间、接种量和加糖量对产品总酸影响的基础上,采用Box-Benhnken中心组合试验优化黑木耳乳酸发酵工艺。结果表明:植物乳杆菌与短乳杆菌以2∶1的比例进行混合发酵黑木耳浆时,产酸效果最好;由响应面分析法确定黑木耳乳酸发酵的最优发酵条件为发酵时间84 h、发酵温度36℃、接种量3%、加糖量5%,在此条件下的总酸量为(9.75±0.21)g/L。     

响应面法优化植物乳杆菌发酵混合蔬菜汁

为了研究一种利用植物乳杆菌发酵的由紫甘蓝、胡萝卜和西红柿混合的饮品。文章确定了由紫甘蓝、胡萝卜和西红柿按照6∶3∶1的比例配制的蔬菜汁,以此为培养基,利用植物乳杆菌发酵产酸。并在单因素实验的基础上,以总酸为指标,利用响应面法对接种量、温度和时间进行发酵优化实验。结果表明,植物乳杆菌在接种量为4.2%,温度为36℃,发酵时间为77h时达到最佳条件。在该条件下进行验证实验,得到产酸总量为11.238g/L,与模型预测值11.242g/L接近,可用于预测植物乳杆菌的发酵条件,为进一步制备饮品提供了依据。     

响应面法优化发酵蓝莓果醋发酵工艺条件

以园蓝蓝莓为原料,在单因素试验基础上,运用Box-Behnken试验设计原理对蓝莓果醋的醋酸发酵工艺条件进行优化研究。 结果表明：利用响应面法优化的醋酸发酵工艺条件为初始pH值4.0、发酵时间为5.0 d、转速202 r/min、初始酒精度7.0%vol、发酵温度 30 ℃。 在此优化条件下,发酵的蓝莓果醋的醋酸产量为5.63 g/100 mL,产品不仅具有浓郁醋香,而且口感纯正柔和,具有典型的蓝莓 果香气。     

蜡状芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

为提高蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)发酵产蛋白酶的能力,对发酵培养基组成及培养条件进行优化。通过单因素试验研究最适C源及其添加量、最适N源及其添加量、温度、种龄、摇床转速、装液量、pH、时间、接种量等条件对菌株产蛋白酶的影响。在此基础上,利用正交试验设计从9个影响因素中筛选3个主要影响因素,即蛋白胨添加量、温度和装液量;再利用Box-Behnken试验设计进行响应面分析,最终确定蜡状芽孢杆菌发酵产酶条件的最优条件为:蛋白胨添加量7.9g/L,温度26.7℃,装液量56.4mL。优化后,蛋白酶活力达到753.67U/mL,比初始蛋白酶活力(249.50U/mL)提高了2.02倍。     

高纯度Nisin的制备及工业生产条件的优化

研究了一种制备高纯度Nisin的方法。该方法采用弱酸性离子交换树脂D113对Nisin浓缩液进行静态吸附和动态解吸,然后将解吸液进行盐析、抽滤、烘干、粉碎即得高纯度Nisin。结果表明p H为6,吸附时间为90 min,解吸剂为1 mol/L、V盐酸/V乙醇=1.25的盐酸乙醇溶液,解吸速率为1 BV/h,盐析所用氯化钠浓度为23%为最佳条件,获得的Nisin效价可达34000 IU/mg,收率达到67.45%,具有较好的工业应用前景。      

基于微囊细胞耦合发酵生产Nisin泡沫分离条件的研究

研究嗜热乳链球菌（Streptococcus thermophilus）6032海藻酸盐-壳聚糖-海藻酸盐（ACA）液芯微囊细胞发酵生产Nisin泡沫分离的影响因素,探索最佳分离条件。在单因素试验的基础上,以Nisin富集比作为评价指标,采用正交试验对泡沫分离Nisin的条件进行优化。结果表明,通气速率和泡沫层高度是影响分离效果的显著因素。为获得较多的Nisin,且不影响发酵,同时兼顾分离效果,确定最佳分离条件为：分离pH值为6,泡沫层高11 cm,通气速率为0.15 L/min,分离时间60 min。在该最佳条件下,Nisin回收率为83.89%,Nisin富集比为8.4,细胞富集比为0.221。     

乳链菌肽发酵条件的研究

利用分批培养，对乳酸链球菌ＳＭ５２６产生乳链菌肽（ｎｉｓｉｎ）的代谢调控及发酵条件进行研究，代谢动力学分析表明，ｎｉｓｉｎ在ＳＭ５２６指数生长期产生，到指数生长后期达到高峰，进入稳定期ｎｉｓｉｎ逐渐停止产生，表现出一种初级代谢动力学特征。ｎｉｓｉｎ的生物合成主要受碳源、氮源和磷源的调控，试验了各种不同的碳源，发现以二糖为碳源要比以单糖为碳源效果好；在基本发酵培养基中提高碳源（蔗糖）浓度，可使菌体得率和ｎｉｓｉｎ产率同时得以提高，其中以４％（Ｗ／Ｖ）蔗糖浓度较理想。此处碳源的调控主要是通过提高菌体生物量以达到提高ｎｉｓｉｎ效价。磷源则对ｎｉｓｉｎ的生物合成起极大的促进作用，试验了不同的磷源，其中以ＫＨ２ＰＯ４效果最好，在基本发酵培养基中提高ＫＨ２ＰＯ４浓度，可使得在菌体生物量基本不变的情况下，ｎｉｓｉｎ效价大幅度提高。     

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%。     

Nisin在凝固型酸奶后酸化控制中的应用

通过实验比较了不同Nisin添加量对凝固型酸奶的影响,结果表明,当Nisin添加浓度为25mg/kg时.在10℃的保藏条件下,保质期为20d,比空白组延长了8d,且发酵时间控制在正常发酵时间(3～6h)内,对酸奶的品质无不良影响,酸奶的口感有明显的提高.     

响应面法优化解淀粉芽孢杆菌发酵产凝乳酶的工艺条件

首先通过单因素实验分析了不同碳源、氮源、金属盐、磷源对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的影响,然后在此基础上采用Box-Behnken设计对葡萄糖、酵母粉和CaCO3三因素的最优组合进行了定量研究,建立并分析了各因素与凝乳酶活力关系的数学模型。结果表明,解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的最佳工艺条件:马铃薯浸粉0.5%,葡萄糖1.13%,酵母浸粉1.76%,CaCO3为0.32%(均为质量分数),在此最佳培养基条件下,凝乳酶活力可达436.8 SU/mL,与理论预测值438.4 SU/mL基本一致,优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的活力比基础培养基提高了5.21倍。     

青霉纤维素酶液体发酵工艺条件的优化

通过摇瓶液体发酵,对青霉生产纤维素酶的条件进行研究,确定该菌种的最适产酶培养基及最优产酶条件.结果表明,最佳培养基配方及培养条件为:稻草粉5％,碳酸钙0.2％,磷酸二氢钾0.1％,硫酸铵0.2％,硫酸镁0.05％,吐温-80 1000mg/L.装量50mL/500mL,自然pH值,30℃,200r/min发酵5d,接种量7％.CMC酶活最高达到785U/mL.     

响应面法优化产虾青素假单胞菌的发酵培养基

利用响应面法对产虾青素菌株的培养基进行优化,确定发酵培养基最佳配方。最佳的培养基配方为KH2PO40.4%,MgSO4·7H2O 0.08%,酵母膏0.3%,可溶性淀粉1.2%,在此发酵条件下虾青素产量最高,为149.4mg/L。同时建立虾青素产量与KH2PO4、MgSO4·7H2O、酵母膏、可溶性淀粉的添加量之间的二次多项式模型,该模型可以很好地预测虾青素产量,可获得最佳的工艺条件。      

响应面优化微泡菌ALW1产褐藻胶裂解酶的发酵条件

采用单因素和响应面法对产褐藻胶裂解酶菌种Microbulbifer sp.ALW1发酵产酶的培养条件进行优化.通过单因素实验,得到发酵条件如下:培养基初始pH 7.5,接种量5％,装液量50 mL,温度25℃,最大酶活力达到117.1 U/mL.在单因素实验的基础上,通过Box-Behnken设计和响应面分析,得到最佳的发酵培养条件:培养基初始pH 8.0,接种量6.5％,装液量50mL,温度23℃,褐藻胶裂解酶活力达到130 U/mL,比基础培养条件下提高16.5％.