响应面法快速优化工程菌黑色素发酵生产条件

对工程菌E.colifss6产黑色素培养条件进行优化,以降低工程菌产黑色素的成本及提高产率。首先采用单因子实验筛选出最适氮源为工业酵母粉,在此基础上,然后用Plackett-Burman设计对影响产黑色素因素的效应进行评价,得出对产黑色素有显著影响的工业酵母粉、初始pH值和酪氨酸。用最速等高法逼近最大产色素区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,得出工程菌产黑色素的最佳培养基配方为:安琪酵母粉浓度0.7%、蛋白胨0.7%、氯化钠0.6%、磷酸氢二钾0.6%、硫酸镁0.04%、酪氨酸浓度为0.14%、培养基起始pH值为6.75。优化后的培养基产黑色素为4.90 g/L,比优化前的2.03g/L提高了2.41倍,效果显著。     

响应面法优化产蛋白酶菌株的发酵条件

从新疆吐鲁番地区土样中分离筛选获得1株产蛋白酶菌株Bacillus tequilensis C9,采用Plackett-Burman(PB)设计法筛选出影响其产酶条件的主效应因素为葡萄糖含量、装液量和接种量.应用中心组合设计以及响应面分析,建立了以蛋白酶酶活为响应值的二次回归方程模型,得到最优发酵产酶条件为:葡萄糖含量1.3％,装液量45mL,接种量5％.此条件下蛋白酶活为86.17 U/mL,与优化前相比酶活提高2.1倍.     

响应面法优化芽孢杆菌25-2产纤维素酶发酵条件

为了提高芽孢杆菌25—2产纤维素酶的能力,利用响应面法对其发酵条件进行优化。通过．2-水平设计的Plackett—Burman实验分析6种因素对芽孢杆菌产纤维素酶活力的影响,筛选出发酵时间（X1）、发酵温度（X2）、初始pH值（X33个影响酶活的显著性因素。在此基础上采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并结合中心组合实验以及响应面分析对影响纤维素酶产量的关键因素的最佳水平范围作进一步研究和讨论。建立了以纤维素酶活为响应值的二次回归方程模型,从中分析得到最优发酵条件：发酵时间21．7h,发酵温度46℃,初始pH值4．8。在以上优化条件下发酵,供试菌株的纤维素酶酶活达到28．626U／mL,较优化前提高了1．748倍,其实验值与预测值基本相符。     

响应面法优化产油酵母发酵培养基

为优化产油酵母培养基成分,选择葡萄糖、酵母粉和磷酸二氢钾为自变量,菌体油脂含量为因变量,采用中心组合设计的方法,研究自变量及其交互作用对油脂含量的影响,利用SAS6.0和响应面分析自变量和因变量的关系,模拟得到二次多项式回归方程的预测模型,并确定培养基的最佳成分为葡萄糖71g/L,酵母粉0.98g/L,KH2PO4 0.399g/L,菌体生物量21.8g/L,油脂含量达到52.833%,油脂量11.5g/L。     

响应面法优化产β-内酰胺酶菌Bacillus cereus B03的发酵条件

为快速高效地提高菌株Bacillus cereus B03的产酶能力,采用响应面法对Bacillus cereus B03产β-内酰胺酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验研究了不同碳源及浓度、不同氮源及浓度、不同金属离子及浓度、氯化钠、磷酸氢二钾以及温度、pH、接种量、装液量对菌株产酶活力的影响,然后设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个显著性因素:温度、pH、接种量。在此基础上,最后设计Box-Behnken中心组合试验确定最优产酶发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉20 g/L、NaCl 2 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 4 g/L,最佳产酶发酵条件为发酵温度37 ℃,pH为7.3,接种量3%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,该菌株产β-内酰胺酶的酶活力为113278.7 U/mL,为优化之前酶活(88792.7 U/mL)的1.28倍。本研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产β-内酰胺酶的菌株提供借鉴。     

响应面分析法优化乳糖酶发酵培养基

采用Plackett-Burman设计分析液体发酵过程中影响乳糖酶活力的主要因素,利用最陡爬坡实验逼近响应区域,应用Boxbehnken设计和响应面分析法优化发酵培养基。结果表明,葡萄糖、乳糖和玉米浆的质量浓度是影响乳糖酶酶活的主要因素;优化后的培养基为:葡萄糖36.2 g/L,乳糖6.7 g/L,蛋白胨6 g/L,玉米浆4.4 g/L,MgSO4·7H2O 0.3 g/L,K2HPO4·3H2O 0.5 g/L,KH2PO40.5 g/L,Tween-80 1.5 mL/L,乳糖酶的活力比优化前提高了32.3%。     

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。     

响应面分析法优化丹贝固体发酵条件

采用Plackett-Burman法对影响丹贝发酵因素的效应进行评价,并获得了三个因素具有显著影响效应:面粉添加量、乳酸添加量、发酵时间;然后利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,采用响应面分析法对影响丹贝固态发酵的三个主要因素进行研究,建立了影响因素与响应值之间的回归方程,根据回归方程获得最佳发酵条件:面粉添加量1.9%、乳酸添加量1.O%、发酵时间为19.4h.     

多聚谷氨酸发酵的响应面法优化

以一株纳豆芽孢杆菌进行多聚谷氨酸发酵,采用Plackett-Burman法对发酵工艺进行评价,得出培养基配方对多聚谷氨酸的产量有显著影响的因子包括:葡萄糖、豆饼粉、谷氨酸钠,然后用响应面法对这几个因素进行优化,所得的最佳培养基配方为:葡萄糖8％,豆饼粉32％,谷氨酸钠4.8％,MgSO4·3H2O0.06％,CaCl20.06％,K2HPO4·3H2O0.39％,KH2PO40.3％,灭菌前pH7.5,PGA产量由原来的15.4g/L提高到26.2g/L.     

响应面分析法优化丹贝固体发酵条件

采用Plackett-Burman法对影响丹贝发酵因素的效应进行评价,并获得了三个因素具有显著影响效应:面粉添加量、乳酸添加量、发酵时间;然后利用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,采用响应面分析法对影响丹贝固态发酵的三个主要因素进行研究,建立了影响因素与响应值之间的回归方程,根据回归方程获得最佳发酵条件:面粉添加量1.9%、乳酸添加量1.0%、发酵时间为19.4h。      

响应面法优化香菇柄酒精发酵工艺

为充分利用香菇产业副产物香菇柄,该研究以香菇柄为原料发酵制备酒精,并优化其发酵工艺条件。先通过Plackett-Burman 试验研究影响酒精度的8个因素,并筛选出3个具有显著影响的因素;再通过最陡爬坡试验确定3因素的最适范围;最后利用Box- Behnken试验进行香菇柄酒精发酵工艺优化。结果表明：香菇柄粉添加量、发酵温度、初始pH值3因素对香菇柄酒精发酵影响最大,优 化的发酵工艺参数为：香菇柄根粉用量3.7%、发酵温度31℃、初始pH值7.3、原料粉碎度60目、磷酸二氢钾添加量0.15%、葡萄糖添加 量22%、酿酒曲接种量0.3%、发酵时间72 h。 在此优化条件下,平均酒精度为11.32%vol。     

响应面法优化百香果醋的发酵条件

研究并优化了百香果醋的酿造工艺。在单因素实验的基础上,通过正交实验得到酒精发酵阶段的最佳工艺参数:发酵温度30℃,糖度14%,接种量0.15%。并采用响应面法(RSM)得到醋酸发酵阶段的最佳工艺参数:发酵温度32.5℃,初始酒精度6%,接种量11%,在此条件下进行实验,发酵果醋酸度达到4.54%。发酵得到的果醋具有百香果特有的香味,酸爽柔和。      

响应面法优化固态发酵产纤维素酶条件

为了获得高酶活纤维素酶,试验将Plackett-Burman筛选和Center Composite Design响应面分析法相结合,考察了影响康氏木霉固态发酵生产CMC酶的发酵条件。PB结果表明,培养温度、时间是影响康氏木霉发酵产纤维素酶酶活高低的主要因素。CCD优化后产酶最适条件为:培养时间7d,温度25.4℃,酶活58.18U/mL。验证试验证实了该方程的预测值与试验值之间具有较高的拟合度。该项研究为农村秸秆的再利用和纤维素酶工业化生产提供了科学依据。     

响应面法优化溶藻弧菌的培养条件

通过单因素实验确定pH、温度、盐度三个因素下溶藻弧菌的最优培养条件。根据Box-Behnken中心组合实验原理进行响应面分析,以菌液的OD600为响应值,确定影响溶藻弧菌培养的各因素水平。结果表明,最优培养条件为pH7.62、温度34.55℃、盐度3.22%;菌体生长过程中pH和温度、温度和盐度对V.a ATCC17749生长的交互作用显著。     

响应面法优化红茶菌发酵工艺

从优质红茶菌中分离纯化醋酸菌、酵母菌进行混合纯种发酵,采用单因素法和响应面法优化红茶菌发酵工艺,结合总糖利用率和感官评价,得到最佳工艺条件为:以木醋杆菌和巴斯德酵母分别以5%比例接入绿茶水中,茶水浓度为0.7%,糖量为84.5g·L-1;在30℃,发酵5d后结束。产品经过适当调节糖酸比后口味达到最佳,产品质量稳定,并保持了红茶菌酸甜香醇的独特风味。     

响应面法优化厌氧细菌产纤维素酶发酵培养基

通过单因素试验确定了厌氧纤维素降解细菌—溶纤维丁酸弧菌WHQ产纤维素酶的最佳培养条件,结果表明,最适产酶条件为培养时间48h,接种量10％,初始pH值8.5,温度37℃.在此基础上,应用响应面法优化该菌株产纤维素酶培养基.在初期研究中,葡萄糖和尿素确定为最佳的碳氮源,利用Plackett-Burman设计从10种培养基成分中筛选出对WHQ产内切纤维素酶有重要性的因素,结果表明葡萄糖、NaHCO,和MgSO4·7H2O对WHQ产内切纤维素酶有重要影响,利用Box-Behnken设计研究这3种因素对WHQ产内切纤维素酶的综合效应,结果表明3种因素的最佳值为MgSO4·7H2O 0.14g/L、葡萄糖14.3g/L、NaHCO3 6.92g/L,此时的内切酶酶活力最大值为206.548μg/(mL.min),与实验值相接近199.324μg/(mL·min),比未优化前的内切纤维素酶活力71.254μg/(mL·min)提高179％.     

响应面法优化茂源链霉菌产谷氨酰胺转氨酶发酵条件

以茂源链霉菌为出发菌株,在单因素实验基础上,选择初始p H、转速、装液量和培养温度为主要影响因子,应用响应面Box-Behnken设计进行4因素3水平实验,以TG酶活为响应值,优化该菌株产TG酶的摇瓶发酵条件。结果表明,茂源链霉菌产TG的最适发酵条件为:初始p H为7.0,装液量为78 m L/250 m L,转速为150 r/min,培养温度为30℃,培养时间为96 h。在该条件下进行发酵,谷氨酰胺转氨酶活力可达（1.41±0.02）U/m L。      

响应面优化L-赖氨酸培养基

通过Plackett-Burman试验设计、最陡爬坡试验以及响应面分析法,对L-赖氨酸棒杆菌株发酵赖氨酸培养基进行优化。利用Plackett-Burman试验设计来确定影响L-赖氨酸得率的主要因素,结果表明:NaCl、MgSO4·7H2O、玉米浆对L-赖氨酸得率的影响最大。利用最陡爬坡试验确定最大响应区域,在该基础上利用响应面分析法中的Box-Behnken设计,确定培养基的最佳条件为NaCl 2.72%,MgSO4·7H2O0.05%,玉米浆21.13g/L。在该条件下,L-赖氨酸的理论得率为104.75g/L,实际得率为104.60g/L,比优化前的87.93g/L提高18.96%。     

响应面法优化产酸丙酸杆菌丙酸发酵条件的研究

采用Box-Behnken设计和响应面分析法(Response surface methodology,RSM),以产酸丙酸杆菌发酵甘油产丙酸的3个关键因素(培养温度、pH和接种量)为自变量,以丙酸产量为响应值,对上述因素的最佳水平范围进行了探讨与优化。实验结果表明,培养温度和pH对丙酸产量有显著性影响,并据此建立了相关的数学模型。得到的工艺参数的优选结果是:培养温度为29.75℃、pH为6.61、接种量为6.15%(v/v),丙酸产量最大预测值为17.96g/L。经过优化,丙酸产量提高了27.9%,实验值与预测值基本相符。