响应面法优化植物乳杆菌高密度发酵参数

本研究应用响应面法优化植物乳杆菌KLDS 1.0391的高密度发酵参数。以玉米浆粉为培养基,活菌数为指标,在单因素实验基础上,采用中心组合实验设计优化发酵温度、发酵p H以及接种量。结果发现三个因素对发酵液中活菌数影响大小依次为:发酵温度>接种量>p H;获得的最优发酵参数为:发酵温度为34.7℃、p H为6.2、接种量为3.1%。在此条件下,发酵11 h后,发酵液中的活菌数达到9.58 lg CFU/m L,与模型预测值的相对误差为1.33%,差异不显著。说明所建立的模型能够较好地反映实际发酵情况。      

植物乳杆菌ZJ316高密度发酵条件优化

以1株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）ZJ316为研究对象,在MRS液体培养基的基础上,以吸光度值（OD600 nm值）为响应值,通过单因素试验及响应面试验对其高密度发酵培养基组分和培养条件进行优化。结果表明,L. plantarum ZJ316高密度发酵的最优培养基组成为蔗糖43 g/L、玉米浆干粉60 g/L、Na2HPO4-柠檬酸0.12 mol/L、MgSO4·7H2O 0.20 g/L、MnSO4·H2O 0.10 g/L、吐温80 1 mL/L;最优发酵条件为接种量4%、发酵温度30 ℃、初始pH值6.5。在此优化条件下,采用发酵罐静置发酵24 h,植物乳杆菌ZJ316的OD600 nm值为5.13,活菌数可达8.01×109 CFU/mL,较优化前分别提高1.65倍、3.44倍。     

发酵乳杆菌BLHN3的高密度培养优化

目的:研发低成本、高密度的乳酸菌发酵剂。方法:以从剁辣椒分离的发酵乳杆菌BLHN3为材料,在MRS培养基的基础上优化高密度发酵培养基及其培养条件。结果:发酵乳杆菌BLHN3的最佳碳源、氮源、缓冲盐、增菌因子分别是海藻糖30.0 g/L、大豆蛋白胨34.0 g/L、柠檬酸铵2.0 g/L、乙酸钠5.0 g/L、磷酸氢二钾2.0 g/L、胡萝卜汁10%,优化培养基的发酵乳杆菌活菌数可达6.05×10⁹ CFU/mL。该培养基优化发酵工艺为初始培养pH为6、培养温度37℃、接种量3%、装液量30 mL。半连续高密度培养表明,离心培养3次最佳。结论:优化培养基及培养条件后,发酵乳杆菌BLHN3的菌体密度显著高于MRS培养基,提高了发酵乳杆菌BLHN3的生长活性。     

植物乳杆菌LP-S2高密度培养的研究

为提高植物乳杆菌LP-S2发酵培养液中的菌体浓度,对MRS培养基的碳氮源和培养条件进行了优化。确定植物乳杆菌LP-S2优化培养基配方为:葡萄糖26g/L、酵母浸粉34g/L、KH_2PO_42g/L、乙酸钠5g/L、柠檬酸铵2g/L、MgSO_4·7H_2O 0.58g/L、MnSO_4·4H_2O 0.25g/L、吐温80 1ml/L。植物乳杆菌LP-S2最优发酵条件为,接种量4%,发酵温度33℃,初始pH值7.2,装液量5ml。在优化后的发酵条件下培养,植物乳杆菌LP-S2菌液OD值达到0.830。比未优化前提高了1.84倍,活菌数达到12.5×10~(10) CFU/ml,为进行冻干发酵剂的相关试验奠定了良好的基础。     

益生性植物乳杆菌C88的高密度培养条件优化研究

以MRS为基础培养基,对培养基的碳氮源和培养条件进行了优化,确定了植物乳杆菌C88优化培养基的配方为:果糖10 g/L,葡萄糖20 g/L,大豆蛋白胨26.66 g/L,酵母浸粉13.33 g/L,柠檬酸钠5 g/L,无水乙酸钠5 g/L,K2HPO42 g/L,MgSO40.2 g/L,MnSO40.05 g/L,吐温80 1.0 mL/L。另外对植物乳杆菌C88高密度培养条件进行了优化,结果表明,植物乳杆菌C88在35℃条件下,同时流加20%的Na2CO3使发酵液pH值保持6.0~6.5,静止培养16 h后,活菌数可达9.3×1010mL-1,本研究为植物乳杆菌C88冻干直投式发酵剂的制备奠定了基础。     

植物乳杆菌发酵培养基的优化及其高密度培养技术

应用响应面法优化植物乳杆菌培养基配方以及利用中和法与指数流加法优化植物乳杆菌高密度培养的发酵条件。在单因素试验基础上,进一步采用SAS软件进行中心组合设计和响应面法优化发酵培养基。优化后的培养基配方为：葡萄糖质量分数5.43%、蛋白胨质量分数0.98%、K2HPO4质量分数0.59%。利用15L全自动发酵罐,在接种量3%、pH6.5、培养温度35℃的最佳条件下,采用氨水中和发酵培养基和指数流加碳、氮源,最终发酵液中植物乳杆菌菌体浓度达到9.3×109CFU/mL。     

发酵乳杆菌LF-8001高密度细胞培养的研究

试验利用从自然发酵泡菜中筛选出的一株性能优良的优势菌株乳杆菌LF-8001进行高密度培养,通过单因素试验和正交实验分析初始pH、接种量、培养温度、外加营养因子种类以及中和剂种类对乳杆菌LF-8001高密度细胞培养的影响.确定乳杆菌LF-8001的最佳高密度细胞培养工艺为:以2％的西葫芦汁液作为外加营养因子、0.5％K2...     

泡菜发酵专用短乳杆菌的高密度培养

为了实现泡菜发酵专用短乳杆菌H3的高密度细胞培养,考察了培养基成分、培养条件、中和剂以及补料策略对菌体活菌数的影响。结果表明:菌体适宜培养基配方为葡萄糖25 g/L,酵母粉15 g/L,柠檬酸1.53 g/L,柠檬酸钠18.58 g/L,VB620 mg/L,Mg SO4·7H2O 0.58 g/L,Mn SO4·5H2O 0.25 g/L,Tween-80 1 g/L,在培养过程中使用20%柠檬酸钠调节培养液p H值6.8~6.3、培养温度30℃、装液量40 m L/250 m L三角瓶,适宜补料培养方式为培养10 h和20 h时各补加4%的碳氮源(碳氮比为5∶3)。培养结束时培养液中短乳杆菌活菌数可达1.27×1010CFU/m L,为未优化前的7.5倍,是目前已报道的最高活菌数水平,为实现泡菜发酵专用的短乳杆菌发酵剂的工业化生产奠定基础。     

植物乳杆菌ZU018增殖培养基的优化

本研究以植物乳杆菌ZU018为研究对象,最终活菌数为主要参考指标,对其发酵培养基成分进行了优化。采用单因素实验选择碳源、氮源的种类及优化浓度,通过部分因子试验设计初步确定了麦芽糖、酵母浸粉及柠檬酸三铵为培养基中最主要的三个影响因素,进一步运用最陡爬坡试验及Box-Benhnken试验设计对培养基组分进行优化。结果表明,最佳优化培养基配方为:麦芽糖30.03 g/L、酵母浸粉37.50 g/L、牛肉浸粉25.00 g/L、柠檬酸三铵4.39 g/L、磷酸氢二钾2.00 g/L、乙酸钠5.00 g/L、硫酸镁 0.20 g/L、硫酸锰0.05 g/L以及1.00 g/L的吐温80。最终发酵液中植物乳杆菌ZU018活菌数相比优化前提高4.86倍,达到10.67×10⁹ CFU/mL,为后续植物乳杆菌高密度发酵及应用提供了理论依据。     

一株植物乳杆菌高密度培养的研究

通过单因素实验、Plackett-Burman法、最陡爬坡试验对分离自内蒙古传统发酵乳制品中高产γ-氨基丁酸的植物乳杆菌NDC75017培养基成分及培养条件进行优化研究。确定影响菌体生长的显著因素为葡萄糖、硫酸锰、柠檬酸氢二铵。利用Box-Behnken设计确定了植物乳杆菌NDC 75017的增殖培养基配方。结果表明,菌体在最优条件下进行培养,活菌数可达6.48×1010mL-1。细胞干重可达3.93 g/L。     

植物乳杆菌发酵动力学及高密度培养研究

为提高具有益生特性植物乳杆菌的产量,基于发酵动力学模拟,对其培养基组成、发酵条件和补料方式进行了优化。在该研究中,通过建立人工神经网络(artificial neural network, ANN)和遗传算法(genetic algorithm, GA)结合的智能模型对培养基成分进行优化,结果为碳源36.64 g/L(葡萄糖-麦芽糖质量比2∶3)、氮源47.83 g/L(酵母粉-蛋白胨质量比1∶1)、柠檬酸二铵33.27 g/L。发酵动力学采用Logistic和Luedeking-Piret模型,对植物乳杆菌的发酵过程进行拟合,菌体生长、底物消耗和产物生成动力学模型相关系数R²分别为0.995,0.998,0.993,表明这些模型能够精确的模拟植物乳杆菌的发酵过程。此外,对培养条件和分批补料进行了优化,最佳培养条件为温度35℃,初始pH值5.0,接种量4%。在分批添加中和剂NH₃·H₂O和葡萄糖30 g/L的情况下,菌体产量可达12.64 g/L。     

植物乳杆菌和发酵乳杆菌发酵对蓝莓花色苷的影响

选用植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）FM-LP-9和发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）FM-LP-SR6分别对蓝莓花色苷进行发酵,考察发酵过程中菌落总数、pH值、色差、总黄酮含量、总糖含量、总花色苷含量、单体花色苷含量、有机酸含量等指标的变化规律。结果表明,经48 h发酵后,两种乳杆菌的菌落总数均能达到9.0 lg（CFU/mL）以上,发酵液的pH值降至3.6,总糖含量相较于发酵前分别降低了48.65%和58.97%,总黄酮含量分别增加至11.4、11.8 mg/L,总花色苷含量分别降低了48.63%和46.06%,色差值升高,颜色变暗。两株乳杆菌均能代谢花色苷和转化酚类物质,发酵过程中花色苷含量呈下降趋势,主成分分析得出两株乳杆菌发酵花色苷后的单体花色苷组分差异较大,主要来自飞燕草素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-葡萄糖苷。此外,两株菌发酵后,发酵液中的乳酸、乙酸含量升高,草酸、苹果酸、柠檬酸含量降低。     

基于灌流浓缩培养的罗伊氏乳杆菌高密度发酵研究

罗伊式乳杆菌作为美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)和国家卫生部批准的食用级益生菌,具有重要的益生功能,已被广泛地应用于食品与发酵行业,因此,研究其高密度发酵具有重要的意义。该研究首先探索了批培养、批补料培养和灌流浓缩培养对罗伊氏乳杆菌发酵生物量的影响,然后以灌流浓缩培养方式探究发酵过程中培养条件对发酵液中活菌数的影响。结果表明：灌流浓缩培养相比于批培养和批补料培养,能极大地延长菌株对数生长期的持续时间,活菌数高达2.98×10¹⁵ CFU/mL,菌体干重较前两者分别提高了5.3和3.6倍;在通气(氧含量恒定设定为15%)、恒pH为5.5、流速40 mL/min的条件下灌流培养,活菌数最高达8.1×10¹⁵ CFU/mL,菌体干重为60.96 g/L,相比于未通气和不维持恒定pH值的发酵方式,菌体干重分别提高了2.72和1.07倍。综上结果表明,灌流浓缩培养方式能实现罗伊氏乳杆菌高密度发酵,活菌数和产量都凸显出巨大的优势,该研究为罗伊氏乳杆菌的高效制备奠定了较好的基础。     

协同发酵生产植物乳杆菌发酵乳及其特性研究

植物乳杆菌具有多种健康功能,但其在牛乳中生长不良问题限制了在发酵乳中的应用.该研究将前期筛选的具有一定蛋白水解能力的乳酸菌菌株(1株瑞士乳杆菌、2株干酪乳杆菌、1株乳酸乳球菌、1株肠膜明串珠菌、2株嗜热链球菌、2株保加利亚乳杆菌)分别与植物乳杆菌在牛乳中协同发酵,并测定其产酸能力、植物乳杆菌活菌数、抗氧化能力以及感官性...     

双歧杆菌的高密度发酵研究

双歧杆菌是人和动物肠道内最有益的微生物菌群广泛应用在食品和药品工业中.目前影响其产业化发展的一个关键因素是其高密度发酵.所以对双歧杆菌的高密度发酵进行了探索,包括其优良菌株的选育、培养基优化和发酵方式控制等,以期能给有志于此领域研发的学者们有所启示.     

雪莲果植物乳杆菌发酵饮料的研制

为开发一款特色雪莲果植物发酵饮料,研究以雪莲果为原料,植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）BNCC194165为发酵菌种,利用单因素试验考察蔗糖添加量、稳定剂添加量、菌种接种量和发酵时间对雪莲果植物乳杆菌饮料感官评分、总酸的影响,通过Plackett-Burman试验及响应面试验优化雪莲果植物乳杆菌发酵工艺条件,并检测其理化指标和微生物指标。结果表明,最优雪莲果植物乳杆菌发酵饮料发酵工艺为蔗糖添加量8%、阿拉伯胶添加量0.6%、植物乳杆菌BNCC194165接种量1%、37℃发酵14 h,在此优化发酵工艺条件下,产品色泽鲜艳明亮,酸甜适中,清新爽口,组织状态均匀稳定,具有典型的雪莲果清香,感官评分达到最高（87.42±0.32）分。该产品的研发对延伸雪莲果产业链、丰富特色果蔬发酵饮料品类具有一定的意义。     

植物乳杆菌C8-1产细菌素发酵条件优化研究

以XMRS为基础培养基对植物乳杆菌C8-1产细菌素的培养基组成和发酵条件进行了优化,结果表明:最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为大豆蛋白胨.刺激因子Tween 80最佳添加量为3‰(体积分数).在大豆蛋白胨1.5%,牛肉膏1.5%,蔗糖2.0%(均为质量分数),初始pH值为6.5,30℃培养28 h条件下培养植物乳杆菌C8-1所产细菌素的效价可达到271.36 IU/mL,增长34.3%,优化后产细菌素能力提高,效果显著.     

发酵乳杆菌SS-31培养基及发酵条件的优化

对分离自广西柳州酸笋发酵液中具有优良益生特性的发酵乳杆菌SS-31进行增殖培养基优化,并对其高密度发酵条件进行探索。通过单因素实验、响应面优化等方法,以发酵乳杆菌SS-31的活菌数为主要参考指标,对其发酵增殖培养基成分和培养条件进行了优化探索。最终确定发酵乳杆菌SS-31最优培养基构成为：麦芽糖16.20 g/L、酵母浸粉20.16 g/L、磷酸氢二钾9.33 g/L、硫酸锰0.50 g/L、硫酸镁1.00 g/L、吐温80 1.00 g/L;最佳发酵条件为：SS-31接种体积分数为3%、初始pH为6.8,期间添加氨水保持发酵液pH稳定,在37 ℃下培养24 h后,活菌数可达到1.19×10¹⁰ CFU/mL,为其工业化生产奠定基础。     

植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸发酵培养基的优化

以L-苯丙氨酸为底物,对植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸的发酵培养基进行了优化。通过单因素试验,研究了不同碳源及其他因素对苯乳酸产量的影响,采用Plackett-Burman试验设计法,从7个影响因素中筛选出苯丙氨酸、葡萄糖和牛肉浸粉3个主要影响因素,通过最陡爬坡试验和响应面法（RSM）优化了培养基的配方。结果表明,最佳培养基配方为苯丙氨酸8.3 g/L、葡萄糖30.0 g/L、牛肉浸粉1.8 g/L,优化后植物乳杆菌BLPC002产苯乳酸产量达到1.67 g/L,是优化前（0.36 g/L）的4.6倍。     

植物乳杆菌发酵紫薯饮料的研制

以紫薯为原料,利用植物乳杆菌为发酵剂,对紫薯乳酸发酵饮料的加工工艺进行研究。结果表明:紫薯用5倍水打浆,加入6U/100m L薯浆α-淀粉酶于60℃条件下酶解20min,再添加55U/100m L薯浆的糖化酶在p H4.5条件下糖化90min,可得理想的淀粉水解效果。通过正交实验,确定产品的最佳发酵工艺条件为接种量4%,发酵温度37℃,发酵时间14h;实验最佳配方为蔗糖8%,柠檬酸0.1%,黄原胶0.02%,CMC-Na 0.02%,PGA 0.02%。