枯草芽孢杆菌产原果胶酶发酵条件研究

原果胶酶(Protopectinase)是可以催化原果胶水解的酶类,广泛用于果胶生产、单细胞食品制备和棉织品的生化精炼之中。实验对影响枯草芽孢杆菌XZ2(BacillussubtilisXZ2)摇瓶发酵生产原果胶酶的相关因子:豆粕粉的水提时间、水提液浓度、磷酸盐浓度、金属离子、发酵培养基初始pH值、接种量和接种龄等采用单因素试验进行了研究,在单因素试验基础之上,选取pH、接种量、Mg2 、磷酸盐和转速等因素进行正交试验,结果表明发酵培养基初始pH和磷酸盐缓冲液浓度对产酶影响显著。当发酵初始pH7.5,接种量10%,MgSO4·7H2O0.04%,磷酸盐缓冲液浓度为0.20mol/L,摇床转速为120r/min的摇瓶发酵条件下,产酶酶活最高为16.71U/ml。     

甲醇芽孢杆菌凝乳酶对马苏里拉干酪加工特性的影响

为了探究甲醇芽孢杆菌（Bacillus methanolicus）凝乳酶在马苏里拉干酪加工中的应用,分别以使用甲醇芽孢杆菌凝乳酶、混合酶制剂（含质量分数10%甲醇芽孢杆菌凝乳酶和90%商品凝乳酶）制作的马苏里拉干酪作为实验组,以商品凝乳酶干酪作为对照组,测定不同组别干酪成熟期间的蛋白水解特性、质构、风味和微观结构变化,研究甲醇芽孢杆菌凝乳酶对马苏里拉干酪加工特性的影响。结果表明,实验组干酪在成熟过程中pH值（4.6～5.3）、微生物数量（8.80～9.68（lg（CFU/g）））与对照组无显著差异（P＞0.05）;实验组干酪水分质量分数（混合酶干酪为（43.21±1.17）%、甲醇芽孢杆菌凝乳酶干酪为（46.15±0.94）%）均显著高于对照组（（41.08±1.04）%）,得率（混合酶干酪为（9.27±0.17）%、甲醇芽孢杆菌凝乳酶干酪为（9.46±0.16）%）也显著高于对照组（（8.98±0.13）%）（P＜0.05）;且实验组干酪的蛋白水解特性（pH 4.6时可溶性蛋白、酪蛋白水解程度和游离氨基酸质量分数）以及风味物质种类和相对含量等指标也优于对照组干酪。但是实验组中甲醇芽孢杆菌凝乳酶干酪保形性相对欠佳,感官评定得分偏低,混合酶干酪与对照组质构及感官基本得分一致,因此甲醇芽孢杆菌凝乳酶可以作为商品酶的部分代替品应用于干酪的生产中。     

Optimization and Modeling of Process Parameters for Lipase Production by Bacillus brevis

Statistical evaluation of fermentation conditions and nutritional factors by Plackett–Burman two-level factorial design followed by optimization of significant parameters using response surface methodology for lipase production by Bacillus brevis was performed in submerged batch fermentation. Temperature, glucose, and olive oil were found to be the significant factors affecting lipase production. Maximum lipase activity of 5.1 U ml⁻¹ and cell mass of 1.82 g l⁻¹ at 32 h were obtained at the optimized conditions of temperature, 33.7 °C; initial pH, 8; and speed of agitation, 100 rpm, with the medium components: olive oil, 13.73 ml l⁻¹; glucose, 13.98 g l⁻¹; peptone, 2 g l⁻¹; Tween 80, 5 ml l⁻¹; NaCl, 5 g l⁻¹; CH₃COONa, 5 g l⁻¹; KCl, 2 g l⁻¹; CaCl₂·2H₂O, 1 g l⁻¹; MnSO₄·H₂O, 0.5 g l⁻¹; FeSO₄·7H₂O, 0.1 g l⁻¹; and MgSO₄·7H₂O, 0.01 g l⁻¹. The lipase productivity and specific lipase activity were found to be 0.106 U (ml h)⁻¹ and 2.55 U mg⁻¹, respectively. Unstructured kinetic models and artificial neural network models were used to describe the lipase fermentation. The kinetic analysis of the lipase fermentation by B. brevis shows that lipase is a growth-associated product.     

Extraction of Milk Clotting Enzyme from Sodom Apple (Calotropis procera)

A milk clotting enzyme with low proteolytic activity was extracted with ammonium sulfate, at 0.40-0.65 saturation, from sodom apple leaves. The enzyme with apparently a basic isoelectric point was activated by cysteine and was more active at 65°C than at 35°C. Milk clotting activity increased with pH at 65°C, with the enzyme being almost twice as active at pH 6.4 as at pH 5.4-5.7. Storage at 4°C for 15 days resulted in a 30-50% loss in enzyme activity.     

枯草芽孢杆菌WL17产抗菌物质的发酵条件优化研究

采用Plackett-Burman设计法,对影响枯草芽孢杆菌抗菌WL17活性物质的6个因素进行筛选,分析结果表明,初始pH、装液量、碳氮比为影响抑菌圈大小的3个关键因子.运用最陡爬坡试验法逼近最佳响应面区域,在此基础上,采用响应曲面法对其3个显著因子的最佳水平范围进行研究,确定上述3个因子的最佳水平为初始pH 6.91、装液量47.59 mL/250 mL、碳氮比2.22.拟合试验模型结果显示,抗菌活性类物质抑菌圈直径的大小从未优化前的16.8mm提高到23.14 mm,抑菌圈大小增加37.7％.     

传统中式风味牛肉干的生产工艺

为获取食用品质最优的风味牛肉干,对风味牛肉干生产工艺参数进行优化。以新鲜牛肉作为主要原料,采用菠萝蛋白酶与转谷氨酰胺酶进行嫩化并优化风味牛肉干的生产工艺,并以牛肉干的感官指标、理化指标、水分比、水分扩散率等作为品质评价指标,分析不同生产工艺参数对风味牛肉干食用品质的影响。实验结果表明,风味牛肉干的最佳生产工艺参数为:复煮时间35 min,烘干温度49℃,菠萝蛋白酶注射量4%,转谷氨酰胺酶交联时间40 min。经过以上优化的工艺参数生产的风味牛肉干感官评价值最高;总糖、蛋白质以及氯化物含量最高;水分以及铅、无机砷、镉等化学物质含量最少;牛肉收缩率以及内外温差较小;水分扩散率高。说明经外源酶嫩化法优化生产工艺并选取最优生产工艺参数可有效提升风味牛肉干的食用品质。     

枯草芽孢杆菌产凝乳酶发酵条件的优化

为进一步提高枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)液态发酵产凝乳酶(milking-clotting enzyme,MCE)的能力,采用单因素试验和响应曲面法对枯草芽孢杆菌液态发酵的产酶条件进行研究和优化。结果表明：最优发酵工艺为：葡萄糖添加量16.2g/L,在500mL 三角瓶中装53.3mL 料液,接种量为体积分数0.130%,发酵时间120.43h,预测酶活力为1097.30SU/mL,经实验验证,在该条件下发酵产凝乳酶的酶活力为(1129.05 ± 74.55)SU/mL,与模型预测值相符。     

枯草芽孢杆菌产碱性果胶酶发酵条件的优化

通过单因素实验对枯草芽孢杆菌菌株发酵产碱性果胶酶的培养基组分及培养条件进行优化。利用单因素实验确定了产酶的最优培养基:30 g/L豆饼粉、35 g/L马铃薯淀粉、20 g/L果胶、2.775 g/L氯化钙、4.025 g/L硫酸锌、113.6 g/L Na 2HPO 4。同时对温度、接种量、发酵pH进行优化,得到最优发酵条件:温度35℃、接种量3%、发酵过程控制pH=7.4,在此基础上进行补料流加实验,补料配方为350 g/L葡萄糖、10 g/L果胶,补料控制总糖浓度为20 ug/mL,并调整转速和风量控制溶氧30%~40%,最终酶活达到6120 U/mL,较初始酶活1061 U/mL提高了4.77倍。     

Modeling Milk Clotting Activity in the Continuous Production of Microbial Rennet from Mucor miehei

Production of microbial rennet, a milk clotting enzyme, from a commercial strain of Mucor miehei (NRRL 3420) was investigated in a continuously fed fermenter system for prolonged periods. The spherical film-wise growth of the culture has been accomplished and the effects of medium pH, mixing and dilution rates, and feed of D-glucose concentration on milk clotting activity was investigated. In model simulation studies, maximum milk clotting activity was generated from a multiple linear function. This was expressed in terms of fermentation medium pH, D-glucose, dissolved oxygen concentrations and dilution rate at the time of maximum milk clotting activity.     

高产纳豆激酶地衣芽孢杆菌工程菌全合成培养基优化

以产纳豆激酶的地衣芽孢杆菌基因工程菌BL10（pP43SNT-SsacC）为出发菌株,开展其全合成培养基的发酵优化研究。通过单因素试验和正交试验优化了全合成培养基成分,获得了最优的培养基组成（g/L）：葡萄糖30、NaNO3 30、谷氨酸钠20、柠檬酸钠15、MgSO4·7H2O 0.5、K2HPO4·3H2O 1.5、CaCl2 0.5,pH 7.2。在优化的全合成培养基中,纳豆激酶最高酶活力达到25.59 FU/mL,相比于初始培养基发酵活性（4.27 FU/mL）,提高了5 倍。对比分析了全合成培养基和半合成培养基的发酵产物,结果表明,全合成培养基可显著提高纳豆激酶的纯度,与半合成培养基相比,纳豆激酶比活力提高了2 倍。本研究获得了纳豆激酶的全合成培养基成分,显著提高了纳豆激酶发酵活性,并进一步提高了纳豆激酶发酵纯度。     

Effect of Heat-Stable Proteases on the Kinetic Parameters of Milk Clotting by Chymosin

The milk clotting per unit casein hydrolytic activities of proteases from 14 psychrotrophic pseudomonad isolates of raw milk ranged from 0.77 to 9.97 at 30°C. The milk clotting activities of chymodn and T16 protease were not completely additive, especially at high chymosin concentration when clotting time was relatively fast. The T16 protease was not effective in catalyzing the enzymic step of milk clbtting at O°C in the time expected on the basis of its milk clotting at 30°C. Milk incubated with the T25 motease for 8 days at 4°C and then clotted with chymosin at 30°C exhibited weak curd consistency.     

枯草芽孢杆菌发酵豆粕产蛋白酶优化试验研究

在单因素试验的基础上,以蛋白酶活力为指标,研究枯草芽孢杆茵固态发酵豆粕产蛋白酶的最优条件.采用响应面分析法对培养基中初始pH值、接种量和料水比进行三因素三水平分析,得出最佳水平为pH 6.6,接种量为3.8%,料水比为1:1,此条件下发酵豆粕中蛋白酶活力可达648 U/g;较发酵前提高了2.55倍.     

麻辣骆驼肉脯制品加工工艺优化

采用响应面法对麻辣骆驼肉脯的加工工艺进行优化。以感官评分、弹性、硬度及亮度值为指标,对酱油添加量、白砂糖添加量及烘烤时间进行单因素试验。在此基础上,以感官评分和硬度为响应值,根据Box-Behnken设计3因素3水平试验,并进行响应面分析。结果表明：酱油添加量、白砂糖添加量及烘烤时间对骆驼肉脯成品感官评分和硬度的影响显著,并确定麻辣骆驼肉脯的最佳工艺为：以骆驼肉为基料,腌制料的添加量分别为酱油9.2%、白砂糖10.2%、辣椒油3.3%、香油1.7%、料酒2.0%、白酒1.7%、味精0.5%、花椒粉0.5%、胡椒粉0.1%、五香粉0.5%、鸡蛋清3.0%,烘烤温度70 ℃,烘烤时间183 min。麻辣骆驼肉脯产品的感官评分为8.82 分,硬度为2.81 N,与模型预测值偏差较小,说明模型有良好的预测性,响应面优化骆驼肉脯的工艺条件可行。     

枯草芽孢杆菌发酵制备玉米肽－葡萄糖螯合物的条件优化

以玉米肽和葡萄糖为底物,利用枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ls-45为菌种发酵,以DPPH清除率为指标,通过单因素及响应面实验优化枯草芽孢杆菌发酵制备玉米肽-葡萄糖螯合物的条件,为研究玉米肽-葡萄糖螯合物体内、体外抗氧化等功能实验提供数据支撑。采用四因素三水平响应面实验确定最佳接种量、pH值、发酵温度及发酵时间。结果表明:利用枯草芽孢杆菌发酵制备玉米肽-葡萄糖螯合物的最佳工艺条件为接种量10%,发酵时间46 h,pH 6,发酵温度37℃,此时DPPH清除率为90.82%。     

高蛋白低聚肽奶粉生产用酶的筛选研究

以水解度(DH)、氮溶解指数(NSI)及低聚肽得率为指标,研究各种蛋白酶对乳蛋白的水解情况.结果表明,碱性蛋白酶、复合酶A和Protamex对各种乳蛋白都有较强的水解作用,其他蛋白酶的作用相对较弱.复合酶B和木瓜蛋白酶作用于各种乳蛋白得到的水解液的苦味程度轻微,而其他酶得到的水解液苦味程度较强且有异味.     

纳豆菌发酵大豆蛋白制备抑菌发酵液的工艺优化

利用纳豆菌液态发酵大豆分离蛋白,制备含有抑菌物质的发酵液,以大肠杆菌及金黄色葡萄球菌为指示菌,测定不同发酵条件对发酵液抑菌活性的影响。通过单因素及正交实验确定最佳发酵条件,验证实验与正交实验组10对照得出最佳条件为装液量100 m L,发酵时间48 h,发酵温度37℃,接种量12%,p H7.0,制备得到的发酵液对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌抑制效果均较佳,其中对金黄色葡萄球菌抑菌圈直径达到18.5 mm,较空白增加12.5 mm。     

生浆法制作豆腐的工艺优化

为确定生浆法生产豆腐的最优参数,该试验基于豆清发酵液点浆凝固大豆蛋白形成凝胶制作豆腐原理,采用Box-Behnken中心组合设计方案,研究豆水比、煮浆温度、煮浆时间和豆清发酵液添加量对豆腐品质特性（得率、蛋白质含量、水分含量和保水性）的影响。在单因素试验基础上,以豆腐得率和蛋白质含量为响应值设置响应面试验,进行方差分析和交互作用分析,对生浆法制作豆腐工艺进行优化。结果表明：生浆法中不同豆水比、煮浆温度、煮浆时间和豆清发酵液添加量下豆腐品质特性存在显著性差异（p<0.05）,最佳工艺参数为：豆水比1:4（kg:kg）,煮浆时间6.0 min,煮浆温度为105 ℃,豆清发酵液添加量26.50%。在此工艺参数下制作豆腐的得率和蛋白质含量分别为224.09 g/100 g、8.68%,比未优化加工工艺制作的豆腐得率提高33.15 g/100 g,蛋白质含量提高3.29%,表明优化后生浆法工艺条件具有可行性,可制作出高产率、高蛋白的豆腐。     

降脂红曲高产Monacolin K生产工艺优化

为了提高降脂红曲中功能性成分Monacolin K的产量,降低生产成本,作者从多株红曲菌中筛选出高产Monacolin K的菌株为红色红曲菌9901。以不同品种的大米作为红曲菌固态发酵基质,确定广西早籼米为红色红曲菌9901产Monacolin K的最适基质,并对其高产的原因进行了初步分析,随后对发酵时间、抖料次数、变温时间、加水量及接种体积分数进行单因素实验。在此基础上用Design-Expert对红色红曲菌9901固态发酵产Monacolin K进行响应面分析,确定最适合红色红曲菌9901固态发酵产Monacolin K条件为:以初始含水量为10%左右的广西早籼米作为固态发酵基质,加水量为45 mL,接种体积分数为10%,先于30℃培养50 h,然后变温到25℃培养至20 d,在此条件下Monacolin K产量达到10453.07 mg/kg,比优化前提高了48.97%。     

Optimization of Enzymatic Production Process of Oat Milk Using Response Surface Methodology

The simultaneous effects of slurry concentration (25–35 % w/w), enzyme concentration (0.5–2.5 % w/w) and liquefaction time (30–90 min) on the yield, total solids and rheological parameters of oat milk developed were studied and optimised by the application of response surface methodology. The effect of independent and dependent variables have been studied using a central composite rotatable design of experiments. Power law model explains the flow behaviour of the developed oat milk samples with correlation coefficient (R ²) varying from 0.89 to 0.96. All the formulations exhibited pseudo plastic behaviour with the flow behaviour index (n) between 0.29 and 0.46 and consistency index varying from 1.033 to 10.22 Pa s ⁿ . Statistical analysis showed that yield, total solids and rheology of oat milk were significantly (p?<?0.05) correlated to slurry concentration, enzyme concentration and liquefaction time. The optimum conditions for making oat milk were: 27.1 % w/w slurry concentration, 2.1 % w/w enzyme concentration and liquefaction time of 49 min.     

固定化地衣芽孢杆菌产弹性蛋白酶的研究

为提高弹性蛋白酶的发酵产能,构建地衣芽孢杆菌连续发酵产弹性蛋白酶的生产工艺,本研究采用单因素试验及响应面分析法对地衣芽孢杆菌凝胶包埋固定化的工艺进行探讨,并对固定化细胞的发酵产酶性能进行分析。结果表明,地衣芽孢杆菌的适宜固定化体系是聚乙烯醇（polyving akohol,PVA）、海藻酸钠（sodium alginate,SA）和CaCl2,质量分数分别为8.22%、2.27%和2.42%,固定化交联剂硼酸的质量分数为4%;固定化地衣芽孢杆菌发酵产弹性蛋白酶的活力可达到386 U/mL,是相同接种量的游离细胞发酵酶活力的87%;固定化的地衣芽孢杆菌凝胶球具有很好的稳定性,在摇瓶发酵的条件下可连续使用10 批次以上。以上结果表明,复合凝胶包埋制备的固定化地衣芽孢杆菌细胞可用于连续发酵产弹性蛋白酶的生产工艺。