丁醇高产菌株诱变育种及发酵条件优化研究

利用低温等离子体和亚硝基胍(NTG)对兼性厌氧产丁醇芽孢杆菌(Bacillus sp.)C2菌株进行复合诱变,分离筛选得到3株丁醇和总溶剂产量均有明显提高的突变菌株,其发酵7%玉米醪液后丁醇和总溶剂产量分别达到12.59g/L、12.44g/L、12.74g/L和20.36g/L、20.14g/L、20.79g/L,比出发菌株分别提高21.6%～24.5%和15.4%～19.1%.对编号为414的突变菌株发酵条件进行优化,在100mL三角瓶发酵体系中,该菌株的最适发酵条件为装液量100mL,种龄24h,接种量10%,pH 7(自然),37℃静置发酵72h,在此条件下,414菌株发酵7%玉米醪液产丁醇和总溶剂量分别达到12.58g/L～13.77g/L和21.25g/L～22.27g/L.     

高产γ-氨基丁酸霉菌菌株的筛选及诱变育种

以霉菌作为出发菌株,将其接入大豆-水(3:5,m/V)的发酵培养基中进行发酵,根据发酵过程中γ-氨基丁酸(GABA)产量,筛选出GABA的高产霉菌菌株,然后利用紫外线对高产菌株进行诱变处理,并通过抗性初筛获得长势较好的突变菌株,再分别利用含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆水溶液的发酵培养基进行两次筛选,得到稳定高产GABA突变菌株。结果表明,通过对产GABA霉菌菌株的筛选,得到米曲霉3.800为高产GABA霉菌,GABA产量达到0.674g/L。以米曲霉3.800作为原始菌株,对其进行紫外诱变处理,从而获得高产GABA突变菌株,结果表明,利用紫外线对米曲霉3.800进行处理的最佳照射时间为2min。在此照射时间下,通过突变菌株在含有质量浓度为1g/100mL L-谷氨酸的PDA综合培养基和大豆-水溶液的发酵培养基进行两次筛选,最终获得一株稳定的高产GABA突变菌株3.800-4,其在含有质量浓度为1g/100mL谷氨酸的PDA综合培养基中的GABA产量为4.491g/L,比原菌株的GABA产量提高了23.58%;同时其在大豆-水的发酵培养基中的GABA产量为0.874g/L,比原菌株的产量提高了29.67%。     

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。     

复合诱变筛选高产柠檬酸黑曲霉及其发酵研究

采用γ射线(Co60)及亚硝基胍复合诱变的方法对产柠檬酸黑曲霉菌株进行诱变。γ射线(Co60)诱变剂量为1400Gy,亚硝基胍的浓度为1mg/mL,作用时间为4min,在此条件进行复合诱变。经多轮筛选最终获得到一株产酸为15.5g/dL且遗传稳定性高的菌株。并对黑曲霉发酵产柠檬酸的工艺进行优化。确定种子液的最适条件:氮源选取豆饼粉,糖浓度为10%;最适发酵条件:培养温度为35℃,初始pH值5~6,氮源选取豆饼粉且氮源用量为0.8%,在50L发酵罐中进行中试试验,试验结果为周期63h,产酸17.94g/100mL,转化率为99.7%,比出发菌株发酵周期缩短3h,产酸提高10%,转化率提高5%。     

益生菌的筛选及其发酵特性研究

为获得性能优良的益生菌生产菌株,通过乳酸菌的溶钙圈筛选,耐酸、耐胆盐检测及体外抗氧化和分解胆固醇能力测试进行了菌株的选育;对筛选菌株进行16S rRNA基因测序及生理生化特性鉴定;采用正交试验优化培养基配方和发酵条件。结果表明,从牛奶储罐中分离、筛选到一株各项性能优良的菌株,编号为SX68,经鉴定其为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）。优化培养基配方为：蛋白胨10 g/L,牛肉膏10 g/L,酵母提取物5 g/L,磷酸氢二钾3 g/L,柠檬酸氢二胺4 g/L,乙酸钠5 g/L,葡萄糖30 g/L,吐温-80 1 mL/L,MgSO4·7H2O 0.58 g/L,MnSO4·4H2O 0.25 g/L,pH 6.4;最佳发酵条件为：起始pH 6.5,发酵温度35 ℃,接种量20 mL/L,溶氧量＜100 mL/L,搅拌转速50 r/min,罐压0.03 MPa。在此优化条件下,菌株SX68最高发酵生物量（OD600 nm值）为15.68,活菌数为9.6×1012 CFU/mL,可为其用于益生菌生产奠定基础。     

草鱼鱼鳞胶原蛋白酸酶分步提取工艺研究

为实现鱼鳞胶原蛋白的高效提取,在优化脱钙、混酸法和酶法提取工艺基础上,对鱼鳞胶原蛋白的酸酶进行分步提取。研究发现,鱼鳞最佳脱钙工艺为料液比8:100(g/mL),盐酸浓度1.0 mol/L,反应时间1.0 h,反应温度20℃;混合酸法提取鱼鳞胶原蛋白的最佳条件为醋酸料液比1:12(g/mL),柠檬酸料液比1:10(g/mL),乳酸料液比1:12(g/mL),即混合酸料液比为1:34(g/mL),其中,0.8 mol/L柠檬酸、1 mol/L乳酸、0.8 mol/L醋酸的体积比为6:5:6,提取时间2 d,胶原蛋白的提取率为48.14%;最佳酶法提取条件为胃蛋白酶用量450 U/g,提取温度30℃,提取时间72 h,该条件下提取率为45.26%。酸酶耦合法优于单一方法或同种方法两次提取的效果,可实现酸溶性和酶溶性胶原蛋白的连续提取,先酸后酶法胶原蛋白的提取率达84.61%,SDS-PAGE凝胶电泳发现其为Ⅰ型胶原蛋。     

"红茶菌"饮料发酵工艺条件的优化

采用自行分离纯化的酵母菌Y1、乳酸菌R3、醋酸菌C5进行纯种混合发酵生产红茶菌饮料,并对发酵工艺条件进行优化.结果表明,当葡萄糖浓度为10g/100 mL、茶粉浓度为0.40 g/100 mL、接种量为5 mL/100 mL、装液量为300mL/500mL、酵母菌:醋酸菌:乳酸菌的比例为1:1:2时,红茶菌的发酵周期从传统的170h缩短到60h,发酵液pH 值可稳定在3.0左右,且具有酸甜相宜、清香爽口的风味.     

醋酸高产菌株的筛选及百香果果醋发酵条件的优化

以自然发酵的百香果醋醪为菌源,经过分离、筛选、鉴定,选出一株适合百香果果醋生产的醋酸高产菌株SLH-1,经过16S rDNA鉴定,SLH-1菌株鉴定为巴氏醋酸杆菌(Acetobacter pasteurianus);并以其为出发菌株对百香果汁进行醋酸发酵条件优化,首先,采用单因素方法对接种量、初始酒精浓度、发酵时间、发酵温度等因素进行考查,在此基础上进行4因素4水平的正交实验优化,最优条件为:百香果果汁25 g/L,葡萄糖10 g/L,初始酒精浓度6%,发酵温度35℃,接种量12%,装液量75 mL/250 mL,发酵时间为5 d,摇床转速为180 r/min;在最优条件下,醋酸产量可达到4.584 g/mL。     

巴氏醋酸杆菌醋酸发酵工艺的优化

分析比较了巴氏醋酸杆菌AC2005和恶臭醋酸杆菌AS1.41的菌种性能,发现菌株AC2005对酒精和醋酸的耐受性较AS1.41优越.采用响应面分析方法对巴氏醋酸杆菌AC2005初始发酵培养基进行了优化.确定了其最佳水平组合为酒精浓度2.7%、醋酸浓度2.6 g/100mL、装液量40.0mL时,酒精转化率为97.5%,醋酸浓度可达到5.2 g/100mL.在此基础上初步建立了巴氏醋酸杆菌AC2005单批补料的发酵工艺,在发酵过程中补加3次山楂果酒以维持发酵液中酒精浓度为2.0%vol～2.5%vol,发酵周期80h～85h,醋酸浓度可达7.0 g/100mL～8.0 g/100mL.     

微波辅助法制备南美白对虾甲壳素的工艺优化

以广西北部湾地区南美白对虾为原料,采用微波消解辅助法制备甲壳素,并利用单因素实验和正交试验对制备工艺进行了优化。结果表明:最佳脱蛋白工艺条件为NaOH浓度6%,微波功率240 W,微波时间7 min,料液比1:10 g/mL,最佳脱钙工艺条件为HCl浓度5%,微波功率160 W,微波时间3 min,料液比1:40 g/mL。在此条件制得的甲壳素脱蛋白率70.85%,脱钙率为91.26%,甲壳素得率为26.34%±0.24%,优于传统酸碱法甲壳素得率18.43%±0.14%。     

响应面法优化罗非鱼干制汤汁速酿鱼露工艺

以罗非鱼干制余留的鱼汤为主要原料,采用快速发酵法研究其鱼露发酵工艺,并按响应面试验设计方法优化其发酵工艺。结果表明,最佳发酵工艺条件为发酵温度42 ℃、加盐量10%、大豆固体曲添加量22%、还原糖添加量3%（木糖∶葡萄糖=1∶4）、料液比1∶1（g∶mL）、发酵时间9 d,最优工艺条件下所得样品中氨基酸态氮含量为0.763 g/100 mL。     

响应面法优化复合益生菌发酵枸杞汁的工艺研究

以宁夏枸杞干果为主要原料,利用复合益生菌进行发酵。通过单因素和响应面试验设计,分别考察菌种比例、料水比、接种量和发酵时间对发酵枸杞汁品质的影响。结果表明,最佳发酵条件为复合益生菌配比为植物乳杆菌∶肠膜明串珠菌∶嗜热链球菌∶保加利亚乳杆菌=3∶3∶2∶1,料水比（枸杞干果∶水）为1∶9（g∶mL）,接种量5%,发酵时间8 h。发酵后测得发酵枸杞汁中的乳酸含量为432 mg/100 mL,活菌数为2.3×108 CFU/mL,总糖含量为155 mg/100 mL,总黄酮含量为0.25 mg/100 mL,蛋白质含量为0.2 g/100 mL,感官评分达到96分;发酵枸杞汁颜色为鲜亮的橘红色,口感细腻柔和,发酵香气浓郁且具有枸杞特征滋味。     

黑木耳白刺果复合乳酸菌饮料发酵工艺研究

以黑木耳和白刺果为主要原料,采用植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）作为发酵菌种,研制黑木耳白刺果复合乳酸菌饮料。在单因素试验基础上,以感官评分为响应值,采用Box-Behnken试验设计,优化复合乳酸菌饮料发酵工艺条件。结果表明,黑木耳白刺果复合乳酸菌饮料最佳发酵工艺为：固液比1∶8（g∶mL）,植物乳杆菌接种量2.0%,发酵时间63 h,装液量58%。在此优化条件下,复合乳酸菌饮料还原糖含量为3.80 mg/mL,酸度为2.48 g/100 mL,γ-氨基丁酸含量为24 μg/mL,颜色呈红褐色,有乳酸的香气,口感细腻,感官评分为9.1分。     

猕猴桃乳酸菌饮料的研制

以猕猴桃为原料,以pH值和感官评价作为检测指标,依次经过菌种筛选、单因素试验及正交试验确定猕猴桃乳酸菌饮料的最佳工艺条件,并分析该饮料在保藏期期间总酚酸、维生素C以及乳酸菌含量的变化情况。结果表明,适用于猕猴桃乳酸菌饮料的最佳菌种为植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）,最佳发酵工艺条件为初始pH值5.0,加糖量10%,料液比1∶1（g∶mL）,接种量106 CFU/g,发酵温度37 ℃,发酵时间28 h。在此最佳工艺条件下,产品总酚酸含量174.89 mg/100 g,维生素C 46.84 mg/100 g,pH值4.27,可溶性固形物18%,活菌数对数值9.96,微生物指标符合相关标准。     

响应面法优化黄花鱼鱼鳞脱钙工艺

为了探索黄花鱼鱼鳞脱钙工艺条件,以柠檬酸为脱钙剂,在超声波辅助处理下对黄花鱼鱼鳞脱钙条件进行优化。以脱钙率为评价指标,考察料液比、柠檬酸浓度、超声波时间这3个因素对黄花鱼鱼鳞脱钙的影响,确定单因素最优水平,在此基础上,采用响应面法中的Box-Behnken设计对鱼鳞脱钙工艺条件进行优化并建立数学模型。结果表明,黄花鱼鱼鳞脱钙最佳工艺条件为:料液比1:19（g/mL）、柠檬酸浓度10.5%、超声时间65 min,在此条件下脱钙率高达99.18%。并探讨最优脱钙条件对胶原蛋白损失的影响,结果表明,胶原蛋白损失率为4.08%,损失不大。因此超声波辅助柠檬酸对黄花鱼鱼鳞脱钙有较好的效果,这将为黄花鱼鱼鳞进一步提取胶原蛋白的研究提供基础。     

淡水鱼加工下脚料速酿低盐鱼露的工艺研究

对利用淡水鱼加工下脚料制备低盐鱼露的速酿工艺进行研究。结果表明低盐淡水鱼露发酵最适条件为：加盐量8%、加酶量0.25%、温度45℃、固液比为1:0.75。制得的鱼露产品固形物含量19.43%,游离态含基酸氮含量0.73g/100ml。鱼露呈橙红色;透明,无悬浮物和沉淀物;具固有香味,无异臭味;口感咸鲜,入口滑爽。研究表明,在外加酶和保温的情况下实现了淡水鱼加工下脚料速酿低盐鱼露的目的。     

乳酸菌BN1005富硒发酵条件优化

该试验采用单因素试验和响应面试验优化了乳酸菌BN1005富硒发酵条件。结果表明,乳酸菌BN1005富硒的最优培养基组成为葡萄糖39.0 g/L,复合有机氮源15.0 g/L,柠檬酸三铵1.5 g/L,吐温-80 1.08 g/L,K2HPO4 2.0 g/L,MgSO4·7H2O 0.2 g/L,MnSO4·4H2O 0.05 g/L,CaCO3 15.0 g/L,NaCl 3.0 g/L;培养条件为接种量10%,装液量60 mL/250 mL,恒温37 ℃、100 r/min振荡培养36 h,亚硒酸钠5.0 mg/L,亚硒酸钠添加时间8 h。在此优化条件下,乳酸菌BN1005富硒率从7.22%提高至53.81%;富硒量由305.9 μg/g提升至607.52 μg/g。     

复合益生菌发酵南瓜浆菌株筛选及发酵工艺优化

为了获得发酵南瓜浆复合益生菌株,以南瓜浆为原料,分别选择8株乳酸菌对其进行发酵,以活菌数、可滴定酸和pH值为考察指标,筛选出活菌数最高、发酵能力最强的植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）CICC21824和降酸速度最快、适应性最强的嗜热链球菌（Streptococcus thermophilus）CICC20373,并将这2株乳酸菌以1∶1比例复配发酵南瓜浆,以活菌数为评价指标,通过Box-Benhnken试验设计,优化复合益生菌发酵南瓜浆的工艺条件。结果表明,最佳发酵工艺条件为料液比1∶1（g∶mL）,接种量7.8%（V/V）,发酵温度33 ℃,发酵时间24 h。在此优化条件下,乳酸菌发酵南瓜浆的活菌数为9.89 lg（CFU/mL）。     

桤叶唐棣果醋发酵工艺优化及有机酸和挥发性成分分析

以桤叶唐棣为原料,经半固态发酵酿制桤叶唐棣果醋,以总酸作为评价指标,优化桤叶唐棣果醋发酵工艺,并对发酵前后有机酸和挥发性成分进行比较。结果表明,最佳发酵条件为初始酒精度9%vol,果酒与果渣质量比1.0:1.6,醋酸菌添加量2.0%,在30 ℃条件下发酵18 d,测得桤叶唐棣果醋总酸含量为4.75 g/100 mL。桤叶唐棣果醋中以醋酸（5.00 mg/mL）、丙二酸（0.41 mg/mL）、乳酸（0.25 mg/mL）为主。主要挥发性物质为3-羟基-2-丁酮（15.86%）、乙酸（35.62%）、乙酸乙酯（24.32%）、苯甲醇（17.60%）、苯甲酸（6.60%）。     

清香型白酒酒醅中乳酸高产菌株的筛选及乳酸的分离纯化

该研究以分离自清香型白酒酒醅的10株乳酸菌为研究对象，采用溶钙圈法和液体发酵法从中筛选高产乳酸菌株，并对其产乳酸条件进行考察；然后通过活性炭和离子交换柱对乳酸进行分离纯化，并通过高效液相色谱（HPLC）法检测乳酸纯度。结果表明，植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）SL32-2为高产乳酸的菌株，其在高粱糖化液中产乳酸的最佳发酵温度和初始pH值分别为35 ℃和7.0。活性炭对其发酵液的最适处理条件为活性炭添加量1.5 g/100 mL、处理温度60 ℃、处理时间2 h，此时脱色率、脱糖率和脱蛋白率分别为72.65%、3.75%和85.81%。经离子交换柱进一步纯化后，乳酸总得率为51.12%，其中阴离子交换柱的洗脱液中乳酸纯度较高。