基于神经网络与遗传算法优化γ-氨基丁酸的发酵条件

本文运用BP(back-propagatfon)神经网络优化红曲霉ZL307产γ-氨基丁酸的固态发酵工艺条件,建立了发酵条件与γ-氨基丁酸产量的关系模型,采用遗传算法对此模型进行全局寻优.神经网络结构为4-11-1的模型能较为精确地拟合输入的样本数据,测试样本的输出值与试验结果的相关系数为0.989.遗传算法优化出的最佳工艺参数为温度31.7℃、初始pH 4.6、初始含水量69.8%,接种量13.2%.在优化条件下,γ-氨基丁酸产量为0.518mg/g,含量比优化前提高了19.6%.     

红腐乳中高产γ-氨基丁酸红曲霉菌株的筛选

从红腐乳中分离筛选到一株相对高产γ-氨基丁酸(GABA)的红曲霉菌株M-6,初步鉴定该菌株为紫红曲霉(Monascus purpureus).对菌株M-6的发酵培养基和发酵条件用单因素轮换试验和正交试验进行了整体优化.结果表明,菌株M-6转化富集GABA的适宜条件为:以可溶性淀粉为碳源、牛肉膏和硝酸钠为复合氮源,在初始pH5.0、培养温度40℃、摇床速度120 r/mim条件下发酵培养48 h,发酵液中GABA的产量最高可达7.826 g/L.表明利用红曲霉菌株进行富含GABA食品的生产是可行的.     

红曲霉固态发酵产糖化酶及酸性蛋白酶条件的优化

从8株红曲霉中筛选出红曲霉MQ7作为高产糖化酶和酸性蛋白酶的供试菌株,采用固态发酵方法测定在不同发酵温度、底物料液比、大米和麸皮比例条件下的产酶情况.利用正交实验优化固态发酵产酶过程,确定该菌株产酶最佳发酵条件为:发酵温度30,℃,底物料液比(g∶mL)20∶25,大米麸皮比例(g∶g)17∶3.在此条件下,糖化酶活力达1,641.69,U/g,酸性蛋白酶活力达151.09,U/g.同时研究了NaCl含量对红曲霉酶活力的抑制作用,当NaCl质量分数达到18.92%时,红曲霉MQ7产糖化酶活力下降64.8%,酸性蛋白酶活力下降85.6%.     

影响红曲酒糟发酵物γ—氨基丁酸含量的因子分析

红曲制品含有降血压功能的天然γ—氨基丁酸。增加红曲酒糟的γ—氨基丁酸含量可以显著提高制酒和醋的副产品红曲酒糟的附加值。本研究对影响红曲酒糟二次发酵中发酵温度、原料比、料水比、pH值、发酵时间、红曲霉菌株、金属离子等对发酵物γ—氨基丁酸含量的影响效应进行了分析,确定了红曲酒糟高天然γ—氨基丁酸二次发酵的各因子参数为：选用＂丹溪1号＂红曲霉菌株,红曲/酒糟/米皮原料比0.10/2/0.8,料水比128/100,添加0.12%CaCl,pH4.6,35℃恒温发酵72 h～79h。结果表明,该工艺可使二次发酵的红曲酒糟γ—氨基丁酸含量显著提高,具有很好的应用前景。     

乳酸菌发酵小米糠生产y-氨基丁酸的配方和条件优化

以廉价的农副产品小米糠为培养基原料,L-谷氨酸钠（L-MSG）为合成底物,利用实验室筛选的短乳杆菌发酵生产y-氨基丁酸（GABA）．通过单因子实验探讨了短乳杆菌发酵生产y-氨基丁酸过程中pH、培养温度、培养时间、小米糠及底物添加量的影响．结果表明：适宜的培养条件为pH4．00,30℃,培养72h;优化的培养基组分为小米糠70g/L,谷氨酸钠50g／L．在优化的培养基和发酵条件下,发酵液中y-氨基丁酸的产量可达32．037g／L．     

红曲霉液态发酵多糖工艺条件的优化

研究了红曲霉产多糖的液态发酵条件,得出优化后的培养基组成为:蔗糖45 g/L,酵母粉4.5 g/L,KH2PO4·3H2O 3.5 g/L,MgSO4·7H2O 0.85 g/L.通过单因素实验和正交试验,得到红曲霉N产多糖的优化发酵工艺条件为:种龄30 h,接种量7.5%,发酵培养基初始pH 5.75,装液量162.5mL/1 000 mL三角瓶,发酵时间84 h.在此条件下,红曲霉液态发酵的多糖质量浓度达999.8 mg/L,比优化前的684.2 mg/L提高46.1%。     

刺五加发酵茶工艺优化及其抗氧化活性

刺五加为中国北方特有的药食同源型植物资源,为促进刺五加资源的利用,将刺五加发酵制成刺五加发酵茶。首次尝试利用红曲霉、米曲霉和产朊假丝酵母对刺五加鲜叶进行固态发酵,通过测定发酵期间的黄酮含量变化和茶叶感官得分,筛选菌种的添加比例并优化发酵工艺条件;比较发酵前后刺五加体外抗氧化能力。结果显示,较佳菌种添加比例为米曲霉∶红曲霉∶产朊假丝酵母=1∶2∶1。15%的接种量,51%的水分含量,发酵温度36℃,发酵4.5d条件下得到的刺五加发酵茶感官优良,黄酮含量较未发酵刺五加相比提高32.37%。发酵后的刺五加比未发酵刺五加抗氧化活性增加。     

红曲霉固体发酵生产洛伐他汀条件的研究

红曲能够降低血压与血脂,这与其发酵产物洛伐他汀有关,而红曲霉固体发酵产洛伐他汀产量较低,因此有必要探究洛伐他汀高产的最适条件.本实验从固体角度出发,以大米为培养基质,首先比较东北大米、湖北香米、糯米三种大米对洛伐他汀产量的影响,选出最佳培养基质,然后分析碳源、氮源、无机盐、接种量以及发酵时间5个因素对洛伐他汀产量的影响,并挑选出碳源、氮源、无机盐进行正交试验设计,最终得出最适培养基为:以湖北香米为培养基质,可溶性淀粉3%、硝酸钠2%、磷酸二氢钾0.2%,最适发酵条件为:接种量2m L/100m L发酵液、发酵时间8d.本研究对红曲霉固体发酵高产洛伐他汀具有指导意义.     

紫色红曲霉的微波诱变及其产红曲色素发酵条件的优化

以紫色红曲霉S1为出发菌株进行微波诱变,筛选出产红曲色素能力最高的突变株紫色红曲霉S1-29,其红曲色素值达3 240 U/g,比出发菌株提高了57%.针对菌株S1-29固态发酵培养产红曲色素的条件进行优化,添加不同的碳源、氮源以及无机盐,研究添加物对产红曲色素能力的影响,并进行正交实验,得到最佳发酵条件:在大米基质中添加葡萄糖、蛋白胨、硫酸镁和磷酸氢二钾,使其质量分数分别为4%,6%,0.4%和0.3%,32 ℃培养11 d,菌株S1-29红曲色素值达到4 003 U/g,比优化前提高23.55%.     

红曲霉M1发酵糙米代谢产物抗S180细胞增殖效应研究

以红曲霉M1分别发酵大米和糙米,比较其代谢产物的变化;采用MTT比色法,初步研究了Monacolin K标准品、红曲糙米及红曲大米乙醇提取物对S180小鼠腹水瘤细胞的抑制作用. 结果表明：在MBR乙醇提取物中,可检测到MK的酸式构型,MK含量约为MR乙醇提取物的13倍. 经红曲霉M1发酵后,MBR中γ-氨基丁酸-GABA-质量浓度达到298mg/g,是MR乙醇提取物的31倍. MBR中桔霉素质量浓度低于MR. MK标准品、MBR及MR乙醇提取物均对S180小鼠腹水瘤细胞具有一定的抑制作用. MK质量浓度在3~50 μg/mL,三者抑制S180小鼠腹水瘤细胞增殖效应随MK质量浓度的增大而增大. 在MK含量相同的条件下,MR和MBR乙醇提取物的抑制效果显著大于MK标准品-P<001- .     

麦麸米糠混合发酵生产红曲色素条件的研究

以廉价农产品废弃物麦麸和米糠为原料,通过单因素试验,正交试验和附加碳、氮源及微量元素试验,研究了接种量、发酵温度和发酵时间对红曲SM01色素产量的影响。确定了红曲SM01的最佳发酵条件为接种量13%,发酵温度30℃,发酵时间10 d;最佳附加方案为葡萄糖+硝酸铵+甘油+ KH2PO4+ MgSO4。 在上述培养条件下,以低成本的麦麸、米糠、葡萄糖、硝酸铵、甘油及微量元素混合物来代替大米培养红曲霉,色价高达3 789 U/g,降低了约30%的生产成本。     

泸型大曲中根霉固态发酵产糖化酶条件研究

对泸型大曲中根霉菌株固态发酵产糖化酶的条件进行了研究。以糖化酶活力为评价指标,设计单因素实验,研究培养基水分含量、培养时间、培养温度对根霉产糖化酶的影响,在此基础上,利用Box-Benhnken Design的方法,对根霉菌株固态发酵产糖化酶的条件进行优化,结果显示泸型大曲中根霉菌株固态发酵产糖化酶的优化条件为培养温度29℃,培养基水分含量53%,培养时间164h,糖化酶的酶活力为2 194.44 U/g。     

山茱萸药用酒加工工艺研究

研究了山茱萸药酒生产中主发酵和澄清工艺条件,采用山茱萸鲜果为原料,以酒精度、马钱苷含量和感官评分为酒质指标,对主发酵的单因素酵母用量、时间、温度进行了研究和正交试验优化;对澄清剂壳聚糖和皂土进行了筛选.结果表明,最佳主发酵工艺条件为:酵母添加量0.5 g/L、发酵温度30℃左右、发酵时间为5 d;澄清剂选择壳聚糖,质量浓度为0.4 g/L.本生产工艺条件简单,可靠,适合生产.     

两种辅料对固态发酵红曲米莫纳可林K与红曲色素产量的影响

红曲霉在发酵过程中会产生莫纳可林K(MK)和红曲色素(MPs)等多种对人体有益的次级代谢产物。为同时在红曲米固态发酵产物中获得一定量的MK和MPs,实验在大米基质基础上,分别添加豆粕、豆渣两种辅料,对红曲霉MPs-7进行固态发酵培养,分析两种代谢产物产量,并对辅料影响机制进行了探究。结果表明:在发酵基质中添加两种辅料均促进了MK的产生,但同时抑制了MPs的产生。豆粕添加量为质量分数15%时,发酵产物MK产量最高,但几乎无MPs产生;豆渣添加量为质量分数15%时,提高MK产量的同时也保证了一定的MPs产量,且成本比豆粕低,更适合作为辅料添加到红曲霉固态发酵基质中。研究表明:基质含氮量会影响红曲霉固态发酵过程中菌丝体量的积累,从而影响次级代谢产物的产量。     

红曲霉产生的生理活性物质的研究──Ⅱ．红曲霉菌株产生麦角固醇的研究

红曲霉Ｍｏｎａｓｃｕｓｐｕｒｐｕｒｅｕｓ７２１菌株不仅能产生红曲色素，而且还能产生麦角固醇。在１００ｇ干菌体中可获１ｇ以上麦角固醇。该菌株以大米粉培养基培养最适宜，发酵周期为９６ｈ，产生的麦角固醇最高吸收值为２８１ｎｍ，产生的红曲色素平均色价约为８０。     

He-Ne激光对红曲霉ZL307的诱变育种

以红曲霉ZL307为出发菌株,利用氦-氖（He-Ne）激光对其单孢子悬液进行诱变育种．通过计算存活率和正突变率,确定激光诱变育种的处理条件为电流强度20mA,照射时间50min．通过平板初筛和摇瓶发酵进行复筛,选育出突变株红曲霉ZZ307．相对于出发菌株,实验不仅缩短了菌种的培养时间,而且产色素色价达到100．39U／mL（提高了34％）,色价达到峰值时间提前1d．进行10代遗传稳定性实验,突变菌株仍具有良好的遗传稳定性．     

三七茎叶中γ-氨基丁酸提取工艺研究

探索三七茎叶中γ-氨基丁酸提取工艺.考察提取的溶剂、时间、次数、温度及物料比5个单因素影响,采用正交实验分析方法确定最佳工艺条件.其结果表明三七茎叶中γ-氨基丁酸的最佳提取工艺为:提取溶剂为水,提取时间3 h,提取次数3次,提取温度60 ℃,提取物料比1 g∶10 mL,在此条件下γ-氨基丁酸的提取率为0.46%.