纳豆固态发酵工艺优化

为了得到高品质的纳豆,以优质黄豆为原料,采用纳豆激酶含量和黏液产率为评价指标,研究初始含水量、接种量、发酵温度、发酵时间对纳豆激酶含量和黏液产率的影响。根据单因素试验结果,对纳豆固体发酵工艺进行正交旋转组合设计的优化,得到纳豆固体发酵工艺的最佳参数为初始含水量为51%,接种量为0.15%,发酵温度为43 ℃,发酵时间为24 h,该条件下纳豆激酶含量为0.076 mg/mL,黏液产率为17.60%。     

纳豆菌固体发酵米糠降解植酸的研究

以米糠为基质进行纳豆菌固体发酵,考察其产物中的植酸降解程度。采用硫酸钠-盐酸水浴法对米糠中的植酸进行提取,分光光度法测定植酸含量。通过单因素试验与正交试验,分析不同发酵条件对植酸降解程度的影响,其结果为发酵时间p H发酵温度接种量,确定最佳条件为pH 7.0、发酵时间60 h、温度35℃、接种量5%。在此条件下,米糠发酵物中的植酸降解率为29.3%。     

混菌固态发酵豆粕生产优质高蛋白饲料研究

对影响混菌种发酵豆粕生产高蛋白饲料的发酵条件进行了单因素试验和正交优化试验的研究.试验结果表明:最佳发酵条件为枯草芽孢杆菌M5094和热带假丝酵母C3161接种比例为1∶1,接种量为20%,基质初始含水量为52%,发酵温度为38℃,发酵时间为48 h.在此条件下,基质粗蛋白由31.75%上升到49.27%,粗蛋白增加率为55.18%.     

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.     

北苍术固态发酵菌株的筛选、鉴定及发酵工艺优化

为筛选出适合北苍术固体发酵的菌株,以菌落数和粗多糖得率为筛选指标,获得适合北苍术发酵的乳酸菌,以含水量、接种量和发酵时间为因素,在单因素试验基础上,利用响应面法对发酵工艺进行优化。结果表明,从保存的菌株中共筛选出3株适合北苍术发酵的乳酸菌,通过生理生化试验以及16S rDNA测序确定该3株菌分别为乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）和戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）。北苍术固态发酵的最佳条件为含水量50%、接种量5.5%、发酵时间2 d。在此条件下,北苍术粗多糖得率达到10.10%,相比未发酵组提高了37.45%。抗氧化试验表明,发酵能够显著提高北苍术粗多糖的DPPH自由基清除率和羟自由基清除率（P<0.05）。     

蛹拟青霉固态发酵大豆条件研究

以双向固体发酵技术理论为基础,以大豆为发酵基质,利用蛹虫草无性型蛹拟青霉对大豆进行了固态发酵,以接种量、发酵温度和发酵时间为因素,采用模糊数学函数隶属度和权重方法,以发酵菌质多糖和氨基酸含量及综合分值为考核指标,采用单因素试验和正交试验的方法对蛹拟青霉固态发酵大豆的工艺条件进行了优化。试验结果表明:在装瓶量100 g/250 mL情况下,10%的接种量,发酵温度22℃,发酵时间12 d,发酵菌质中多糖和氨基酸含量达到223.62mg/g和130.13mg/g,正交试验中3个因素对发酵菌质综合评分的影响依次为发酵时间接种量发酵温度。     

渥堆发酵牛蒡茶工艺条件的研究

对发酵牛蒡茶渥堆发酵工艺条件进行探究,以可溶性糖和总黄酮为特色指标,研究发酵量、水分含量、温度、时间、接种量对发酵工艺的影响,通过单因素和正交优化试验确定了最优发酵工艺。结果表明:最佳发酵条件为发酵量为1 000 g,含水量为40%,温度60℃,接种量3.5%,渥堆发酵时间21 d,正交试验中4个因素对综合评分的影响依次为含水量温度接种量时间。     

响应面法优化黄芪固体发酵工艺

以黑曲霉为发酵菌种,黄芪粗多糖含量为响应值,确定黄芪固体发酵的最佳工艺。在单因素试验的基础上,以发酵温度、发酵时间、接种量为响应因素,以黄芪粗多糖含量为响应值,利用Box-Behnken中心组合方法进行三因素三水平试验设计,进行响应面分析。结果表明:影响黄芪粗多糖含量的因素主次顺序为发酵温度、发酵时间和接种量,最佳发酵工艺条件为:发酵时间7.3 d,发酵温度28.5℃,接种量5%,在此条件下进行验证试验,粗多糖平均含量为84.74 mg/g,低于预测值1.57%。该工艺对黄芪粗多糖固体发酵优化效果显著,为黄芪的进一步开发利用提供了试验依据。     

樟芝菌固态发酵生产三萜类化合物

通过单因素实验,考察了固态发酵基质、外加氮源、初始含水量、装料量,接种量及培养温度对樟芝菌(Antrodia cinnamomea)固态发酵生产三萜系化合物的影响。单因素实验结果显示,NH4Cl加量、初始含水量、装料量和接种量对樟芝三萜系化合物含量的影响较显著,以上述显著因素作为随机因子,进行均匀设计实验,采用逐步回归方法对实验结果进行分析。实验结果表明:以小米为固态发酵基质,添加NH4Cl0.2%,初始含水量65%(g水/g干基),1L三角瓶装料量为120g,接种量55%(v/w),培养温度为28℃的条件下,樟芝三萜系化合物含量达到87.62mg/g(干基),比未优化前提高1.56倍;固态发酵产物中三萜系化合物的含量是樟芝液态发酵产物中的5倍。      

益生酪酸菌的固态培养

以活菌数为考察指标,研究酪酸菌在3种不同固态基质(豆粕、麸皮、玉米粉)中的生长情况。结果显示：豆粕作为基质时酪酸菌生长最佳,最高活菌数可达47×106CFU/g,麸皮次之,达39×106CFU/g,玉米粉最差,仅为34×106CFU/g。在此基础上,采用响应面法对酪酸菌固态发酵的培养基及发酵工艺进行优化。首先通过Plackett-Burman试验对酪酸菌培养基成分进行筛选,从10个因素中筛选到了4个主要影响因素,即硫酸铵、麦芽糖、硫酸镁和含水量。然后采用Box-Behnken试验设计得出硫酸铵、麦芽糖、硫酸镁的添加量分别为1.5%、0.8%、0.02%,含水量为55%时培养效果最佳,酪酸菌活菌数最高可达到约76×106CFU/g。同样采用Box-Behnken试验设计对影响酪酸菌固体发酵的工艺条件进行优化,当发酵时间为24h、温度30℃、接种量14mL/100g时,酪酸菌培养效果最佳,活菌数达到约11×107CFU/g。     

基于正交试验的根霉固态转化坎利酮工艺条件优化

与液态发酵相比,固态转化具有体积小、转化效率高、无基质抑制、便于提取、安全环保等优点。该研究首先通过单因素试验筛选出根霉（Rhizopus sp.）UJS-0602固态转化坎利酮生成11α-羟基坎利酮最适合的碳源、氮源、无机盐、营养因子种类及试验水平,且确定了较为适合的水分含量和底物添加量,再通过L16（45）正交试验研究了葡萄糖、硫酸铵、甘氨酸添加量以及水分含量、底物添加量对坎利酮转化率的影响。结果表明,固态发酵最适的培养条件为葡萄糖1%,硫酸铵0.6%,甘氨酸0.8%,底物添加量12%,料水比为1.0∶1（g∶mL）。在此条件下,坎利酮转化率可达到94.21%。     

樟芝固态发酵生产Antroquinonol及萃取Antroquinonl的研究

安卓奎诺尔(Antroquinonol)具有很好的抗癌效果。为了提高樟芝固态发酵中Antroquinonol的产量及其萃取效率,为其工业化生产提供理论参考,本文考察了谷物种类、装料量、初始含水量、外加碳源、氮源含量对樟芝固态发酵产Antroquinonl的影响,并进行了多级逆流浸提方法萃取樟芝固态发酵产品中Antroquinonol的实验。结果表明:优化后的条件为:在1L三角瓶中,大米装料量为110g,初始含水量为50%,外加碳源为2.0g葡萄糖,氮源添加量为0.3g大豆粉。固态发酵中Antroquinonol产量提高了14.44%;用体积分数为95%的乙醇作萃取剂(乙醇与萃取物料比例为10∶1,v/w),以50℃水浴振荡萃取1h为浸提条件进行三级逆流浸提,浸提萃取后残渣中的Antroquinonol残留率小于1%。该法具有溶剂使用量少,萃取效率高的优点。      

Optimization of process parameters for the production of an OTA-hydrolyzing enzyme from Aspergillus niger under solid-state fermentation

Ochratoxin A (OTA) is a mycotoxin found in several food and feed products. Due to its acute toxicity, innovative biological strategies to degrade OTA have been sought. In previous studies, Aspergillus niger MUM 03.58 was found to produce one promising OTA-hydrolyzing enzyme for food and feed applications. In this paper, we describe the optimization of a solid-state fermentation (SSF) process to produce this enzyme using the one-factor-at-a-time and the Taguchi experimental design approaches. A preliminary evaluation of the fermentation time, substrate moisture content and type of carbon source was done by the one-factor-at-a-time method. A final maximization of the OTA-hydrolyzing enzyme production was done using Taguchi's experimental design. An L9 orthogonal array was used to evaluate the effect of four factors at three levels. The substrate composition, the fermentation time, the operating temperature and the moisture content of the substrate were the factors evaluated. The results were tested by ANOVA and optimum conditions for a verification test were determined by statistical calculations. The optimized conditions were 30 g of wheat bran at 70% moisture incubated for 14 days at 25°C. A final productivity of 154 U/g substrate was achieved, which represents an approximately 3.7-fold increase in enzyme yield when compared with the starting point conditions.     

粪肠球菌发酵生棉粕的工艺条件优化

为降低棉粕中游离棉酚含量,对粪肠球菌固态发酵生棉粕降解游离棉酚工艺条件进行了优化。首先对影响粪肠球菌固态发酵棉粕降解游离棉酚的料水比、初始pH、发酵时间、接种量、发酵温度进行单因素研究,确定对结果有较大影响的料水比、初始pH和发酵时间3个因素。然后利用Box-Behnken设计,对其进行优化。结果表明,料水比、初始pH和发酵时间的最佳条件分别是1∶0.53、6.57和3.06d。按照优化的条件发酵棉粕后游离棉酚含量降为231.68 mg/kg,降解率达67.85%。     

基于两步法制备生物发酵蛋白工艺的研究

该研究通过单因素、正交试验优化米曲霉（Aspergillus oryzae）固态发酵、酶解两步法协同处理农副加工产物（菜籽粕、豆粕）制备发酵蛋白,以达到改善蛋白质品质、降低抗营养因子的目的。结果表明,最佳发酵原料组成为70%菜籽粕+30%豆粕;固态发酵的最佳条件为发酵蛋白原料初始含水量45%,米曲霉麸皮种子接种量3%,发酵时间40 h,发酵温度30℃;最佳酶解条件为酶解时间32 h,酶解初始含水量56%,酶解温度50℃。在此工艺条件下,发酵蛋白的蛋白溶解度（65.80%）提高97.49%,酸溶蛋白/粗蛋白（44.13%）提高779.75%,硫苷含量（8.63μmol/g）降低69.14%。表明利用两步法处理农产品加工副产物,能在改善蛋白品质的同时,降低抗营养因子水平。     

发酵生产脂肪酶的菌株筛选及其应用

采用从大庆日月星油厂附近的土壤中筛选得到产脂肪酶的菌株xjA,在固态发酵的条件下生产脂肪酶,并将所产脂肪酶应用于合成共轭亚油酸甘油酯。本实验利用单因素和正交试验方法确定产脂肪酶的最佳固态发酵条件：在种龄36h的情况下,碳源(麸皮)与氮源(豆粕)质量比(m麸皮:m豆粕)为1:4、V培养基:V加水量 1:1、接种量0.3%、发酵温度29℃、发酵时间3d。在此条件下进行固态发酵,固态培养基中脂肪酶的活力最高,可达1450U/g;所得脂肪酶用于合成共轭亚油酸甘油酯,产物中共轭亚油酸(CLA)接入率可达到13.6%。     

枯草芽孢杆菌LY-05发酵玉竹产水溶性多糖工艺优化及其抗氧化活性研究

为了考察益生菌发酵玉竹产水溶性多糖的最佳工艺条件并比较发酵与未发酵多糖的抗氧化活性。本文以枯草芽孢杆菌LY-05为发酵菌株,水溶性多糖含量提高率为指标,研究了玉竹添加量、氮源种类、无机盐种类、接种量、培养温度、摇床转速及发酵时间等发酵条件对发酵玉竹产水溶性多糖的影响。在单因实验结果的基础上,选择对多糖含量提高率影响较大的因素,采用响应面试验法对发酵条件进行了优化;并通过检测DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率,OH自由基清除率及总还原能力,评价发酵与未发酵的玉竹多糖抗氧化活性的变化。结果表明:最佳的发酵工艺参数为:玉竹添加量4%,酵母提取粉3%,NaCl 1%,接种量3%,温度35 ℃,转速160 r/min,发酵时间48 h。在此条件下,多糖含量达到7.83 mg/mL,较未发酵（4.56 mg/mL）提高了71.78%。抗氧化试验表明,在一定浓度下,发酵后玉竹多糖的DPPH、ABTS、OH由基清除率及总还原力均有所提高,且呈现多糖浓度依赖性。发酵后多糖POP₂对ABTS自由基清除的半抑制浓度（IC₅₀）2.21 mg/mL,对OH自由基清除的IC₅₀为0.49 mg/mL。此项研究表明,利用枯草芽孢杆菌发酵玉竹可以明显提高玉竹多糖的提取效率。通过发酵产生的玉竹多糖,具有更强的抗氧化能力。     

发酵法降解油茶粕中茶皂素工艺条件优化

以油茶粕为原料,以茶皂素含量为指标,利用黑曲霉固态发酵降解茶皂素。通过单因素实验确定初始含水量70%,发酵时间84h,添加0.01mol/LHCl溶液4mL,发酵温度33℃,接种量10~7个单孢子/mL,在此条件下茶皂素含量由20.38%降低为3.06%。通过响应面实验对初始含水量、发酵温度、pH、发酵时间4个因素进行优化,其最佳工艺条件为发酵温度34.5℃,初始含水量70%,发酵时间84h,pH4.35,其它条件不变,茶皂素含量为2.04%,降解率达到89.99%。     

微生物发酵法提升饲用大米蛋白粉品质的工艺优化研究

大米蛋白粉是大米淀粉的副产物,具有丰富的饲料营养价值,是畜牧业中的优良蛋白质原料。本实验采用固态发酵的方式对大米蛋白粉进行发酵处理,增加发酵基质中的酸溶蛋白水平,提高原料的生物利用率。首先通过单因素实验探讨大米蛋白发酵的基本条件,筛选出对发酵有显著影响的因子,进一步通过响应面设计确定大米蛋白含量、含水量和发酵时间的最优水平。结果表明：在发酵基质中,初始大米蛋白粉添加量为70%,添加水分达到52%时,采用单菌株Bacillus amyloliquefaciens BS-20按照10%的接种量接种发酵,发酵87 h后,发酵基质的粗蛋白含量从初始的52.9%提高到59.5%,,酸溶蛋白含量水平从初始的17.7%提高到40.5%,提高率为128.7%。因此,大米蛋白粉经微生物发酵处理后粗蛋白质含量和酸溶蛋白含量均显著提高,有利于促进饲用大米蛋白粉的资源化开发和利用。