纳豆激酶液态发酵工艺优化

在单因素实验的基础上,用响应面法和正交实验对Bacillus subtilis液态发酵生产纳豆激酶的培养基和发酵条件进行了优化。实验结果表明,最佳产酶培养基组成为麦芽糖2%,酵母膏4%,CaCl20.03%,pH7.0;最佳发酵条件为接种量1%,培养温度34℃,摇床转速200r/min,装液量100mL/500mL(挡板瓶),培养48h达到产酶高峰,产酶活力可达4300U/mL。     

紫色红曲霉液态发酵产糖化酶的工艺研究

通过培养基和发酵条件的优化提高紫色红曲霉G6液态发酵产糖化酶活力。研究接种菌龄、碳源、氮源、金属离子、培养基初始pH、接种量、装液量、摇床转速以及温度等对产酶的影响。结果表明,最佳培养基配方(w/v)为大米粉8%,蛋白胨1%,KCl0.1%,ZnSO_40.01%,FeSO_40.005%,MnSO40.015%,培养基初始pH为4.0;最适发酵条件:装液量50mL/250mL,转速150r/min,温度32℃,接种量12%(v/v);在此条件下发酵10d,糖化酶活力为1652.36U/mL比优化前(109.54U/mL)提高了14.08倍。     

一株纳豆芽孢杆菌的产酶条件优化

从一株实验室保藏的产纳豆激酶细菌出发,先对其液体发酵产酶的培养基和培养条件进行优化,在此优化基础上,利用Plackett-Burman试验筛选出影响纳豆芽孢杆菌产酶的3个主要因素:胰蛋白胨添加量、MgSO4添加量、发酵温度,利用Box-Behnken进行响应面试验设计,优化得到最优发酵条件。发酵培养基条件(g/L):胰蛋白胨26.6、乳糖10.0、Na2HPO45.0、NaH2PO41.0、CaCl20.2、MgSO41.35;发酵条件:种龄12h、接种量2%、发酵温度33℃、发酵时间56h、装液量50mL/250mL。此发酵条件下发酵液的纳豆激酶酶活力为743.65U/mL,比优化前提高了232.33U/mL。     

纳豆激酶液体发酵条件优化的研究

通过正交试验和响应面分析法对纳豆激酶液体发酵条件进行了系统研究。由纳豆芽孢杆菌的生长曲线确定出18h~20h为适宜的种龄。采用正交试验法对发酵培养基的组成进行优化,确定出发酵培养基的最佳配方：玉米淀粉2%,动物蛋白胨4%,MgSO4·7H2O 0.05%,CaCl2 0.01%,K2HPO4 /KH2PO4 0.3%/0.1%。通过响应面分析法对发酵条件进行优化,确定出液体发酵最佳条件：初始pH值为6.8,装液量50mL/500mL锥形瓶,接种量3.1%,发酵温度36℃。经过优化,发酵48h后的纳豆激酶酶活从12.47kU/mL提高为32.73kU/mL。     

纳豆菌的分离、鉴定及产蛋白酶液态发酵条件的优化

利用奶粉豆粕培养基,采用稀释平板分离法,以H/C(透明圈直径/菌落直径)为指标,从日本传统食品纳豆中分离出9株蛋白酶产生菌。将这些初筛菌株进行发酵培养,采用Folin-酚法测定酵上清液的蛋白酶活性,选出蛋白酶活性最高的菌株H2,并依据形态特点和主要生理生化特征,鉴定为芽孢杆菌纳豆亚种(Bacillussubtilis sub.Natto)。最后以蛋白酶活性为指标,考察培养基初始pH值、温度、装液量、接种量和种龄等因素对H2菌株液态发酵的影响。结果表明,该菌株液态发酵产蛋白酶的适宜条件是:培养基初始pH值7、培养温度40℃、装液量40 mL/250 mL、接种量3%、种龄25 h。     

蜡状芽孢杆菌产中性蛋白酶发酵条件的优化

为提高蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)发酵产蛋白酶的能力,对发酵培养基组成及培养条件进行优化。通过单因素试验研究最适C源及其添加量、最适N源及其添加量、温度、种龄、摇床转速、装液量、pH、时间、接种量等条件对菌株产蛋白酶的影响。在此基础上,利用正交试验设计从9个影响因素中筛选3个主要影响因素,即蛋白胨添加量、温度和装液量;再利用Box-Behnken试验设计进行响应面分析,最终确定蜡状芽孢杆菌发酵产酶条件的最优条件为:蛋白胨添加量7.9g/L,温度26.7℃,装液量56.4mL。优化后,蛋白酶活力达到753.67U/mL,比初始蛋白酶活力(249.50U/mL)提高了2.02倍。     

毛霉高产中性蛋白酶发酵培养基的优化

以雅致放射毛霉和五通桥毛霉为实验材料,采用单因素和正交优化实验对两种毛霉高产中性蛋白酶发酵培养基进行优化。结果表明:雅致放射毛霉产中性蛋白酶发酵培养基最佳成分为:蔗糖添加量为10%、黄豆粉添加量为2.5%、KH2PO4添加量为0.4%、CaCl2添加量为0.11%,此条件下中性蛋白酶酶活力达1310.56U/mL;五通桥毛霉产中性蛋白酶发酵培养基最佳成分为:蔗糖添加量为10%、黄豆粉添加量为3.0%、KH2PO4添加量为0.37%、CaCl2添加量为0.07%,此条件下中性蛋白酶酶活力达1306.38U/mL。两种毛霉酶活力提高的百分比分别为60.1%和46.7%,此研究成果为缩短腐乳后酵周期及直装腐乳发酵工艺的后续研究奠定了基础。     

芽孢杆菌混合发酵工艺条件的优化

为提高饲料用芽孢杆菌中性蛋白酶的活力,考察了多种芽孢杆菌混菌发酵产蛋白酶的协同作用效果,并在单因素试验的基础上,采用响应面分析的中心组合试验设计对多芽孢杆菌的混合发酵工艺条件进行了优化。通过优化确定了混合发酵体系的最佳发酵条件为培养基最初pH值7.17,装液量50mL/250mL,接种量3%,发酵温度35.4℃,摇床转速200r/min,发酵周期100h。在优化的工艺条件下,芽孢杆菌混合发酵产蛋白酶的活力单位可达到2 986U/mL。     

苦荞对发酵豆乳纳豆激酶活力、风味及抗氧化活性影响

相较于纳豆,以纳豆芽孢杆菌发酵获得的发酵豆乳食用更方便,但同样存在纳豆激酶活性低、风味不良等缺点。作者首先研究了苦荞、糙米、薏米、藜麦、燕麦粉对纳豆芽孢杆菌产纳豆激酶能力的影响。结果表明,添加苦荞的效果最好,当添加质量分数为3%时,纳豆芽孢杆菌液体发酵的酶活力由原来的5 803.12 U/mL提高到23 326.23 U/mL;然后研究了苦荞粉对纳豆芽孢杆菌发酵豆乳的纳豆激酶活力、风味及抗氧化活性的影响。结果显示,当添加的苦荞质量为大豆质量的50%时,发酵豆乳的纳豆激酶活力、挥发性盐基氮质量浓度和总抗氧化能力分别为 4 460.28 U/mL、3.45 mg/dL和16.34 mmol/L,分别为纯大豆发酵所得豆乳的161.42%、79.84%和196.39%。添加苦荞能够明显提高发酵豆乳中纳豆激酶活力,并且改善风味和抗氧化活性。该研究可为开发富含纳豆激酶、食用方便的纳豆食品提供借鉴。     

纳豆激酶液体深层发酵技术的研究

本文研究了纳豆菌株ZN-4 (Bacillus natto)的液体深层发酵条件及其对纳豆激酶活力的影响,结果表明:纳豆菌株ZN-4液体深层发酵的最佳培养基配方为:葡萄糖2 %,大豆蛋白胨1 %,Na2HPO4 0.6 %,NaH2PO4 0.1 %,MgSO4 0.05 %,CaCl2 0.02 %;最佳培养基起始pH 7.0,接种量为3 %,最适发酵温度为35 ℃.在此条件下,摇瓶、50 L罐和500 L罐发酵酶活最高分别达到1903 U/mL、2210 U/mL和1934 U/mL.     

紫色红曲霉FBKL3.0018液态发酵产酯化酶的工艺优化

以分离自贵州某浓香型酒厂中温大曲的产酯化酶紫色红曲霉(Monascus purpureus)FBKL3.0018为研究对象,以发酵液中酯化酶活性为考察指标,通过单因素实验、Plackett-Burman实验和响应面试验对FBKL3.0018产酯化酶的发酵培养条件进行优化。由单因素实验得到FBKL3.0018产胞外酯化酶的条件为:2%牛肉膏、6%蔗糖、0.2%无水氯化钙和0.15%七水硫酸镁、初始pH4.5、发酵温度31 ℃、摇床转速160 r/min、装液量45 mL/250 mL、接种量9%和发酵时间96 h。PB结果表明,对酯化酶生产影响较显著的因素为发酵温度、发酵时间和蔗糖添加量。响应面优化实验得到的最优条件为:发酵温度31 ℃,发酵时间96 h,蔗糖浓度6%,在优化条件下,酯化酶活性为355.62 U/mL,比优化前(133.12 U/mL)提高了2.67倍,与预测值368.82 U/mL拟合率达96.4%,说明所建立的回归模型可靠。     

杏果醋液态深层发酵工艺优化

采用酒精发酵和液态深层醋酸发酵两步法,研究了杏果醋的发酵工艺。通过L9(34)正交试验优化得到最佳酒精发酵工艺条件为:初始糖度16°Bx、酵母接种量3%、酒精发酵温度30℃,发酵液的酒精度达8.6%。采用4因素二次通用旋转组合试验设计,通过响应面法对醋酸发酵条件进行了研究。结果表明,起始酒精度、醋酸菌接种量、摇床转速及发酵温度4个因素对杏果醋总酸含量有极显著影响(P<0.01)。在初始酒精度为6.7%、醋酸菌接种量为13%、发酵温度为34℃、摇床转速为153 r/min的最佳工艺条件下,杏果醋酸发酵液的总酸(以醋酸计)为7.11 g/100 mL,挥发酸(以醋酸计)为6.23 g/100 mL。     

嗜热侧孢霉液体发酵产聚半乳糖醛酸酶条件优化

对嗜热侧孢霉(Thermophilic sporotrichum)液体发酵产聚半乳糖醛酸酶条件进行研究。得出最佳产酶培养基条件为：麸皮1.5%、(NH4)2SO4 0.5%、苹果皮粉3%、KH2PO4 0.1%、MgSO4·7H2O 0.025%,pH6.0;发酵条件为：装液量45mL/250mL 三角瓶,培养温度50℃,转速170r/min,培养时间96h。最佳条件下培养,酶比活力为2768.97U/mL。     

纳豆菌液态发酵荞麦产纳豆激酶及其代谢特性分析

对纳豆枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis natto）液态发酵荞麦产纳豆激酶揺瓶、2.5 L发酵罐条件进行优化。对比自制大豆分离蛋白酶解物与商业大豆蛋白胨作为补充氮源时菌体生长规律以及代谢物质（酶、可溶性蛋白、还原糖、多酚及抗氧化物质）变化规律。纳豆菌液态发酵荞麦产纳豆激酶2.5?L发酵罐最优条件为荞麦浸泡6?h后,按料液比1∶10（g/mL）加水打浆,加入0.4%?α-淀粉酶,90?℃加热40?min,补充NS37071酶解12?h时所得酶解物,调节发酵培养基pH?7.0,接种量3%,通气量3.5?L/min,转速300?r/min,装液量1.2?L,发酵36?h。与商业大豆蛋白胨相比,补充大豆分离蛋白酶解物时,纳豆菌生长对数期较长,可溶性蛋白与还原糖的消耗量较大,在36?h趋于平稳,纳豆激酶活力持续上升至36?h达到最大值,酚类物质比溶出速率在12?h达到最大值,抗氧化物质比生成速率在6?h达到最大值。以荞麦为原料,补充自制大豆分离蛋白酶解物,通过优化纳豆菌液态发酵条件,可制备具有高纳豆激酶活力（152.5?FU/mL）、富含谷物多酚（0.109?mg/mL）且具有强抗氧化活性（27.43?μmol/mL）的发酵产物。     

发酵罐中生产纳豆激酶的条件与动力学研究

对纳豆杆菌进行了10L发酵罐分批发酵试验,研究发酵罐装液量、接种量、搅拌桨转速对纳豆激酶发酵的影响,并采用Logistic方程、Luedking-Piret方程、Luedking-Piret-like方程描述了发酵中菌体生长、纳豆激酶生成、基质消耗特性。在装液量5L、接种量3%、搅拌桨转速400r/min条件下,发酵得到纳豆激酶活力4 476.25IU/mL,分批发酵过程的动力学模型与实验值拟合度较好。     

枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的研究

对枯草芽孢杆菌发酵产碱性蛋白酶的培养基成分及培养条件进行优化。在单因素试验的基础上通过正交试验确定发酵培养基各成分最适宜配比。采用此优化培养基对发酵菌株的培养条件进行单因素试验。结果表明最佳的发酵培养基成分为：酵母浸粉2%、蔗糖1.0%、吐温-80 0.5%、硫酸镁0.02%;发酵条件为：接种量4%(V/V)、起始pH9,在150ml 的三角瓶中,装液量为25ml,发酵36h。在最佳培养条件下,碱性蛋白酶粗酶活力可达1670U/ml。     

中式纳豆制备技术的研究

为探索出符合中国人口味且纳豆激酶酶活力高的中式纳豆加工技术,该研究从市售的4种纳豆中分离出4株纳豆芽孢杆菌（Bacillus natto）,并筛选出一株产纳豆激酶能力最强的菌株NK3。以牛奶培养基替代传统的种子液培养基培养纳豆菌种,通过单因素试验考察发酵温度、时间、接种量、加水量对纳豆激酶酶活力的影响,采用正交试验优化纳豆发酵条件。结果表明,以牛奶为培养基培养的纳豆菌生长良好,在发酵温度27 ℃、发酵时间1.5 d、接种量5%、加水量6%条件下,菌株NK3发酵制备出的纳豆无氨臭味,有淡淡的奶香味,且纳豆激酶酶活力高达668.5 U/g。     

纳豆菌生产微量生理活性物质的研究

高桥和宫城纳豆菌接种于大豆豆渣或大豆煮汁粉培地都能增殖。固体培养时,只有宫城菌在20%豆渣培地能生产出2,6-吡啶二羧酸。液体培养时,0.5%大豆煮汁粉培地比2%大豆煮汁粉培地生产了多量的2,6-吡啶二羧酸;同样的液体培养条件,高桥菌比宫城菌能生产出更多的维生素K2(MK-7)。     

纳豆芽孢杆菌发酵产蛋白酶工艺优化

纳豆芽孢杆菌是纳豆发酵生产的主要菌种,对其发酵产蛋白酶特性的探讨将有助于了解纳豆的发酵生产过程,为其提供理论指导。从不同纳豆产品中分离筛选得到一株高产蛋白酶的纳豆芽孢杆菌,采用响应面设计的方法对影响其发酵产酶的若干因素进行了分析,确定了相对较稳定的发酵培养基及工艺条件:可溶性淀粉3.41%,麸皮2%,黄豆粉2.26%,CaCl2 0.2%,K2HPO4 0.24%,Tween 80 0.2%,pH 8.0～8.5;发酵温度35～38℃,时间70 h。在优化的培养基及条件下,该菌种蛋白酶的发酵单位可以达到7 200 U/mL,较优化前提高了约2倍。     

响应面法优化圆弧青霉(CICC-4022)产右旋糖酐酶的培养条件

为了提高圆弧青霉菌(CICC-4022)发酵合成右旋糖酐酶的产量,对发酵培养条件进行优化。采用单因素实验,研究装液量、发酵温度、培养基初始pH、摇床转速对发酵产酶的影响;在单因素实验的基础上,采用响应面实验对圆弧青霉产酶培养条件进行优化,确定培养条件的交互作用及最优组合。结果表明,最适培养条件为:装液量为60 mL/250 mL、发酵温度为30℃、培养基初始pH为6.0、最适转速为160 r/min,此时右旋糖酐酶酶活力达到(53.68±0.12)U/mL,比优化前提高30.10%±0.08%。