正交旋转回归试验优化木糖醇发酵培养基

利用旋转回归法研究热带假丝酵母 (Candidatropicalis)木糖醇发酵的 2个因素 :葡萄糖和酵母膏用量对木糖醇转化率的影响 ,根据木糖醇转化率依葡萄糖和酵母膏用量的回归方程分析表明 ,培养基中添加葡萄糖能提高木糖醇产物转化率 ,而酵母膏对提高产物转化率的作用不显著。研究同时表明 ,添加葡萄糖后能降低培养基中酵母膏的使用量 ,节约成本。根据回归方程寻优得出 :当木糖质量浓度 13 0 g/L时 ,葡萄糖用量 14 2 6g/L ,酵母膏用量3 40 g/L时 ,由木糖生成木糖醇的产物转化率最高     

ACA微囊化酵母细胞利用酒糟水解液发酵木糖醇的初步研究

通过ACA(Chitosan-alginate)微胶囊技术包埋的热带假丝酵母(Candidatropicalis)细胞能有效地发酵酒糟(文中均指丢糟)半纤维素水解液生产木糖醇。在摇瓶条件下,适宜的工艺条件为:初始木糖质量浓度100g/L,发酵液初始pH值6.0,限制性供氧,分段改变摇床转速(0～24h为180r/min,24～48h为120r/min)使菌株在培养早期获得较高水平的通气率,而后降低菌株的呼吸率。每升氮源含酵母膏1.8g,蛋白胨3.0g,微囊化胶珠与水解液体积比为1∶4。此方法有望大幅降低原料预处理的成本,发酵结果良好,显示了良好的应用潜力。     

优化方法在木糖醇发酵培养中的应用

介绍了几种常见微生物优化方法在木糖醇发酵中的应用,主要有正交设计法、均匀设计法、遗传算法等方法.应用合理的优化设计方法,木糖醇发酵的得率都有相应提高.     

基于遗传算法的木糖醇发酵培养基的优化

运用遗传算法,利用莫格假丝酵母由木糖生产木糖醇的发酵培养基进行优化,用40个实验样本完成了6种培养基成分、50个浓度水平的优化任务.实验结果表明利用遗传算法可优化培养基成分含量,取得更好的发酵效果.按照优化后的培养基组成,由50g／L木糖获得了29.7g／L木糖醇,理论转化率为65.1%,比优化前提高了3.5%.     

L-色氨酸发酵培养基均匀设计优化

本文采用均匀设计法对L-色氨酸培养基配方进行优化,考察培养基原料1、2、4、5、6、9、10、11、12对色氨酸发酵产酸的影响,结果表明:原料1 0.002％、原料2 0.02％、原料4 0.02％、原料50.58％、原料6 0.22％、原料9 0.14％、原料10 0.001％、原料11 0.66％、原料12 0.001％配方组合,L-色氨酸摇瓶产酸比原配方提高25％以上,50L发酵罐产酸达45g/L以上.     

均匀设计法优化柞蚕生产用Avermectins的发酵培养基

本实验以Streptomyces avermitilis为实验菌株,通过均匀设计方法优化了柞蚕生产用avermectins发酵培养基.结果表明:以玉米淀粉9%、黄豆饼粉0.5%、花生饼粉0.7%、酵母粉0.8%、酵母膏0.1%、玉米浆0.3%、CoCl2*6H2O 0.003%、(NH4)2SO4 0.02%的培养基配方可使avermectins发酵产量最高.     

细菌纤维素发酵培养基的优化

采用Plackett Burman设计法、响应面分析和最速增长途径法 ,对AcetobacterxylinumX 2静态发酵培养基进行了优化。在确定初始浓度远离最优水平后 ,寻求到最优区域。发酵培养基在最优区域时 ,A .xylinumX 2细菌纤维素的产量达到 4.6g/L ,比其初始区域的结果提高 1倍     

均匀设计法优化柞蚕生产用Avermections的发酵培养基

本实验以 Streptomyces averm itilis为实验菌株 ,通过均匀设计方法优化了柞蚕生产用 averm ectins发酵培养基。结果表明 :以玉米淀粉 9%、黄豆饼粉 0 .5 %、花生饼粉 0 .7%、酵母粉 0 .8%、酵母膏 0 .1%、玉米浆 0 .3%、Co Cl2 · 6 H2 O 0 .0 0 3%、(NH4 ) 2 SO4 0 .0 2 %的培养基配方可使 avermectins发酵产量最高。     

胞苷的发酵培养基优化

为了提高大肠杆菌生产胞苷的能力,研究了培养基中碳氮源对菌株生产胞苷的影响,从而确定发酵培养基的最适碳源、氮源,并同时确定其最适使用浓度;经实验验证,发酵培养基中的最适碳源为甘油,其使用浓度为80g/1;最适氮源为酵母膏和蛋白胨,其使用浓度分别为20g/l和5g/l.在优化的培养基条件下,胞苷积累量相较于初始培养基提高了57.9％.     

杏鲍菇深层发酵培养基的优化

对影响杏鲍菇生长的4个主要营养因子进行试验研究,得出液体培养杏鲍菇最佳碳源为可溶性淀粉,最佳氮源为黄豆粉,最佳无机盐KCl,最佳维生素为复合VB;对液体培养杏鲍菇的最佳碳源、氮源、无机盐和维生素的不同配比进行正交试验,得出液体培养杏鲍菇的最佳培养基配方为:5%可溶性淀粉、3%黄豆粉、0.15%KC1、75靏/mL的复合VB.用优选培养条件培养杏鲍菇菌丝,每100mL培养液平均可产干菌丝3.163g.     

Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度发酵工艺优化

以工业化生产为出发点,对具有潜在益生特性Lactobacillus buchneri IMAU80233高密度培养工艺进行优化。采用Bioscreen C读值系统,在MRS培养基的基础上,对适合L. buchneri IMAU80233生长增殖培养基成分进行快速筛选优化。优化后最适培养基为果糖80 g/L,大豆蛋白胨23.90 g/L,酵母粉11.90 g/L,柠檬酸1.59 g/L,柠檬酸钠20.06 g/L,MnSO4·5H2O 0.09 g/L,MgSO4·7H2O 0.60 g/L,精氨酸0.50 g/L,吐温-80 1.00 g/L。采用5 L×3联发酵罐进行小试,确定初始pH值为6.5,37 ℃恒定pH 5.9培养20 h,发酵初期通入氮气,优化后发酵液活菌数达3.81×109 CFU/mL。     

Lactobacillus reuteri IMAU10240增殖培养基及高密度培养工艺优化

Lactobacillus reuteri IMAU10240(L.reuteri IMAU10240)是一株具有潜在益生特性的乳酸菌,为实现产业化应用,对其培养工艺进行优化以提高其活菌数。本研究以MRS培养基为基础,通过单因素筛选试验、正交试验和响应面优化试验对该菌株的培养基以及培养条件进行优化。通过实验确定L.reuteri IMAU10240最适培养基:蔗糖100.00 g/L,大豆蛋白胨13.25 g/L,酵母粉8.84 g/L,酵母蛋白胨13.25 g/L,Na_2HPO_4 19.85 g/L,柠檬酸2.58 g/L,MnSO_4·5H_2O 0.12 g/L,MgSO_4·7H_2O 0.40 g/L,甘油2.76 g/L,吐温-80 1.00 g/L,L-半胱氨酸盐酸盐0.50 g/L。初始pH 6.5,通入氮气37℃恒pH 5.5培养7~8 h。利用优化好的配方工艺进行5 L/50 L/200 L发酵罐的小试及中试试验,验证L.reuteri IMAU10240的发酵工艺,活菌数为7.57×10~9 CFU/mL,冻干菌粉活菌数为2.59×10~(11) CFU/g,可以进行生产验证。     

灵芝深层培养的药质培养基及发酵工艺条件优化

研究灵芝发酵的药质(六味地黄丸)培养基最优配方组成及提高发酵生物量的优化工艺条件。采用均匀设计对影响发酵生物量的关键因子及其水平的相互关系进行研究。通过回归方程求解得到药质培养基最优组合;应用正交试验优化药质发酵的工艺条件。结果表明:生物量最佳的药质培养基组分是:六味地黄丸10g/L、黄豆粉50g/L、玉米粉10g/L、葡萄糖8.29g/L、MgSO41.0g/L、KH2PO41.0g/L、VB120～40mg/L。优化发酵条件为:接种量10%,通气量0.5m3/min、搅拌速度150r/min、发酵周期144h。均匀设计和正交试验结合,实现了对灵芝药质发酵条件的优化。     

木糖醇发酵液脱色过程的模拟

运用人工神经网络模拟木糖醇发酵液的脱色过程 .借助均匀设计法确定人工神经网络的隐层神经元数、学习速度、动量因子 ,构建一个能很好地用于预测、优化木糖醇发酵液脱色过程的三层 5 6 2的网络模型 .     

植物乳杆菌YSQ 规模化生产的低成本培养基配方优化

通过单因素试验、Plackett-Burman试验设计及响应面法筛选适于植物乳杆菌YSQ株大规模发酵的低成本培养基。结果表明：单因素试验确定培养基成分：碳源为玉米粉、次粉+蔗糖;氮源为豆粕;番茄汁作为生长因子供体。利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响植物乳杆菌生长的4个主要因子：次粉、豆粕、K2HPO4和MnSO4。最陡爬坡、中心优化组合及响应面分析确定培养基各组分的最适添加量为：玉米粉10g/L、豆粕15.5g/L、次粉1.2g/L、蔗糖5g/L、番茄汁150mL/L、K2HPO4 1.1g/L、MnSO4 0.28g/L、MgSO4 0.3g/L。优化后,植物乳杆菌发酵18h的菌落总数从优化前的8.73×108CFU/mL(玉米粉、豆粕、次粉的混合料)提高到2.68×1010CFU/mL。     

乳酸菌R8高密度培养的发酵工艺研究

以乳杆菌R8菌株为材料,对其高密度发酵培养工艺进行了研究。以菌体密度(OD600)及碳源(葡萄糖)的利用情况为主要参考指标,研究了中和剂、pH、接种量、初始糖含量、通气方式以及补料工艺等对菌体在发酵罐内生长的影响,并对试验菌进行250 L中试放大工艺的优化。优化菌体小试发酵工艺为:将种子液以8%(V/V)的接种量接种于装液量70%的小罐,初糖浓度40 g/L,搅拌转速100 r/min,间歇通氮气维持一定的厌氧环境,自动流加12.5%的氨水控制pH恒定在5.8,37℃恒温发酵。250 L中试发酵工艺为:将控制pH 5.8,37℃恒温发酵7 h左右的种子液以8%接种量接种于装液量为70%的250 L发酵罐,搅拌转速60 r/min,自动流加氨水控制pH 5.8,间歇通氮气不保压(每2 h以0.2 vvm的速率通氮气5 min),37℃恒温发酵10 h左右结束。250 L规模所得发酵液的活菌浓度约为8×109 CFU/mL,经真空冷冻干燥所得的菌粉活菌浓度约为1.2×1011 CFU/g。     

酵母生物转化合成2-苯乙醇的培养条件优化

通过单因素试验和均匀设计试验对酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CWY132生物转化合成2-苯乙醇的培养基组成及培养条件进行优化研究。优化后培养基组成及培养条件为:葡萄糖30.1g/L,KH2PO45g/L,L-苯丙氨酸5.8g/L,MgSO40.5g/L,酵母氮碱0.17g/L;最佳初始pH5~6,接种密度1.21×107/mL,最适培养温度28~30℃,200r/min振荡培养36h。优化后2-苯乙醇产量达到3.98g/L,比优化前的1.9g/L提高了109%。原料L-苯丙氨酸的摩尔转化率从最初的51.4%提高到了92.7%。     

绿色木霉液体发酵产纤维素酶的培养基优化

研究液体摇瓶发酵产纤维素酶的最佳培养基组成。通过单因素实验确定了培养基中氮源、碳源和诱导碳源的种类,采用正交试验确定了培养基中4种主要营养成分的组成。结果表明,摇瓶液体发酵产纤维素酶的最佳产酶培养基的种类和组成为：有机氮源蛋白胨和无机氮源硫酸铵的含量分别为11g／L和13g／L,葡萄糖6g/L,磷酸二氢钾10．5g/L,爆破的稻草为13．4g/L;纤维素酶的滤纸酶活为19．22U／mL。     

布拉酵母高密度发酵培养基及发酵工艺优化

为实现布拉酵母高密度培养,对其高密度发酵培养基和发酵工艺进行优化。采用Plackett-Burman试验筛选培养基中的显著因素,并进行中心组合设计。通过人工神经网络（artificial neural network,ANN）和响应面试验建立菌体布拉酵母产量与培养基之间的关系模型,利用遗传算法（genetic algorithm,GA）进行全局寻优。结果表明,ANN模型有较好的数据拟合能力和预测能力,更适合处理复杂的非线性问题。GA优化获得最佳培养基组合：葡萄糖40.52 g/L、蛋白胨36.8 g/L、玉米浆17.32 g/L、硝酸钾14 g/L、酵母营养盐1.5 g/L、磷酸二氢钾0.6 g/L、硫酸镁0.8 g/L。利用该培养基进行摇瓶培养,菌体布拉酵母产量可达到8.21 g/L,比优化前提高1.39 倍。在此基础上利用1 L发酵罐培养确定最佳发酵工艺：温度30 ℃、接种量10%、pH 5.0、溶氧40%。利用50 L发酵罐进行扩大培养,流加葡萄糖和蛋白胨控制发酵液中葡萄糖3 g/L、氨氮0.06 g/L,菌体布拉酵母产量达到51.21 g/L。