酒精醋发酵培养基的优化
微生物发酵培养基的优化方法
工业发酵进展
微生物发酵培养基的优化方法 对于微生物的生长及发酵，其培养基成份非常复杂，特别是有关微生物发酵的培养基，各营养物质和生长因子之间的配比，以及它们之间的相互作用是非常微妙的。面对特定的微生物，人们希望找到一种最适合其生长及发酵的培养基，在原来的基础上提高发酵产物的产量，以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重，是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基，是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。以工业微生物为例，选育或构建一株优良菌株仅仅是一个开始，要使优良菌株的潜力充分发挥出来，还必须优化其发酵过程，以获得较高的产物浓度（便于下游处理），较高的底物转化率（降低原料成本）和较高的生产强度（缩短发酵周期）。设计发酵培养基时还应时刻把工 实验室最常用的优化方法是单次单因子法，这种方法是在假设因素间不存在交互作用的前提下，通过一次改变一个因素的水平而其他因素保持恒定水平，然后逐个因素进行考察的优化方法。但是由于考察的因素间经常存在交互作用，使得该方法并非总能获得最佳的优化条件。另外，当考察的因素较多时，需要太多的实验次数和较长的实验周期[3]。所以现在的培养基优化实验中一般不采用或不单独采用这种方法，而采用多因子试验。 2.多因子试验 多因子试验需要解决的两个问题: (1)哪些因子对响应具有最大(或最小)的效应，哪些因子间具有交互作用。 (2)感兴趣区域的因子组合情况，并对独立变量进行优化。
3.正交实验设计 正交实验设计是安排多因子的一种常用方法，通过合理的实验设计，可用少量的具有代表性的试验来代替全面试验，较快地取得实验结果。正交实验的实质就是选择适当的正交表，合理安排实验的分析实验结果的一种实验方法。具体可以分为下面四步： （1）根据问题的要求和客观的条件确定因子和水平，列出因子水平表； （2）根据因子和水平数选用合适的正交表，设计正交表头，并安排实验； （3）根据正交表给出的实验方案，进行实验； （4）对实验结果进行分析，选出较优的“试验”条件以及对结果有显著影响的因子。 正交试验设计注重如何科学合理地安排试验，可同时考虑几种因素，寻找最佳因 次 报道。CastroPML报道用此法设计20种培养基，做24次试验，把gamma干扰素的产量提高了45%。 6.部分因子设计法 部分因子设计法与P1ackett-Burman设计法一样是一种两水平的实验优化方法，能够用比全因子实验次数少得多的实验，从大量影响因子中筛选出重要的因子。根据实验数据拟合出一次多项式，并以此利用最陡爬坡法确定最大响应区域，以便利用响应面法进一步优化。部分因子设计法与Plaekett-Burman设计法相比实验次数稍多，如6因子的26-2部分因子设法需要进行20次实验，而Plackett-Burman设计法只需要7次实验。 7.响应面分析法
固态发酵法生产食醋
传统工艺我国食醋生产的传统工艺，大都为固态发酵法。采用这类发酵工艺生产的产品，在体态和风味上都具有独特风格。 原料配方(公斤) 碎米或薯干100 酒母40 醋酸菌种子40 细糠175 粗糖50 食盐3.75～7.5 麸曲50 蒸料前加水275 蒸料后加水125 制作方法：1.原料处理 (1)将碎米(或薯干)粉碎。 (2)将细糠与米粉(或薯干粉)拌和均匀。 (3)进行第一次加水，边翻边加，使原料充分吸水。 (4)常压蒸1小时，焖1小时，蒸熟后移出过筛，冷却。 2.糖化及酒化 (1)熟料降温至40℃左右，进行二次洒水，翻一次后摊平。 (2)将细碎的麸曲匀布斜面，再将酵母液搅匀撒布其上，充分拌匀后装缸(每缸约装酪160公斤)，入缸醅温24～25℃。 (3)醅温升至38℃时，倒醅(注意不超过40℃)。 (4)倒醅后5～8小时，醅温又升至38～39℃，再倒醅。以后醅温正常维持在38～40℃之间，48小时后醅温渐降，每天倒一次。5天降至33～35℃，糖化及酒化结束。 3.醋酸发酵 (1)酒精发酵结束，每缸拌加粗糠10公斤，醋酸菌种子8公斤，分两次拌匀倒缸。 (2)第2～3天起醅温上升，控制在39～40℃之间。每天倒醅一次，12天左右，醅温降至38℃时，每缸分次加温1.5～3公斤和匀。醋酸发酵结束，放置两天，即为后熟。 4.陈酿。将经后熟的醋醅移入院内缸中砸紧，上面盖食盐层后，泥封，放置15～20天。中间倒醅一次，封缸存放一个月以上即可淋醋。 5.淋醋。淋醋通常采用三组套淋法，循环萃取。在第三组醅中加自来水浸淋，淋出液加入第二组醅中淋出二级醋，再以二级醋加入第一组的醅中浸泡20～24小时后淋出的，即为一级醋。 6.配制与消毒。等级醋按质量标准调整后，按规定添加防腐剂，并在80℃进行消毒处理，澄清后包装，即为成品。
培养基设计与优化
培养基的设计与优化 原料：碳源,氮源 十大元素: 碳, 氢, 氧, 氮, 磷, 钾, 硫, 钙, 镁 微量元素: 硼, 锰, 锌, 钼, 钴, 碘, 铜, 等 生长因子、前体和产物促进剂 生长因子 从广义上讲，凡是微生物生长不可缺少的微量的有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称生长因子。如以糖质原料为碳源的谷氨酸生产菌均为生物素缺陷型，以生物素为生长因子，生长因子对发酵的调控起到重要的作用。有机氮源是这些生长因子的重要来源，多数有机氮源含有较多的B簇维生素和微量元素及一些微生物生长不可缺少的生长因子。 前体 前体指某些化合物加入到发酵培养基中，能直接为微生物在生物合成过程中合成到产物物分子中去，而其自身的结构并没有多大变化，但是产物的产量却因加入前体而有较大的提高。产物促进剂 指那些非细胞生长所必须的营养物，又非前体，但加入后却能提高产量的添加剂。其提高产量的机制还不完全清楚，其原因可能是多方面的，主要包括：有些促进剂本身是酶的诱导物；有些促进剂是表面活性剂，可改善细胞的透性，改善细胞与氧的接触从而促进酶的分泌与生产，也有人认为表面活性剂对酶的表面失活有保护作用；有些促进剂的作用是沉淀或螯合有害的重金属离子。 水 对于发酵工厂来说，恒定的水源是至关重要的，因为在不同水源中存在的各种因素对微生物发酵代谢影响甚大。水源质量的主要考虑参数包括pH值、溶解氧、可溶性固体、污染程度以及矿物质组成和含量。 培养基的设计与优化 目前还不能完全从生化反应的基本原理来推断和计算出适合某一菌种的培养基配方，只能用生物化学、细胞生物学、微生物学等的基本理论，参照前人所使用的较适合某一类菌种的经验配方，再结合所用菌种和产品的特性，采用摇瓶、玻璃罐等小型发酵设备，按照一定的实验设计和实验方法选择出较为适合的培养基。 培养基设计的基本步骤是： 1.根据前人的经验和培养基成分确定时一些必须考虑的问题，初步确定可能的培养基成分. 2.通过单因子实验最终确定出最为适宜的培养基成分。 3.当培养基成分确定后，剩下的问题就是各成分最适的浓度，由于培养基成分很多，为减少实验次数常采用一些合理的实验设计方法。这些实验往往基于多因子实验，包含均匀设计、正交实验设计、响应面分析等。
枯草芽孢杆菌发酵培养基的优化
枯草芽孢杆菌发酵培养基优化 作者姓名 专业 指导教师姓名 专业技术职务
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 第一章绪论 (3) 1.1枯草芽孢杆菌简介 (3) 1.2枯草芽孢杆菌的应用 (3) 1.2.1枯草芽孢杆菌在工业酶生产中的应用 (3) 1.2.2枯草芽孢杆菌在生物防治领域中的应用 (3) 1.2.3枯草芽孢杆菌在微生物添加剂领域中的应用 (4) 1.2.4 枯草芽孢杆菌在医药方面的应用 (4) 1.2.5 枯草芽孢杆菌在水产中的应用 (4) 1.2.6枯草芽孢杆菌是微生物学与分子生物学研究的良好试验材 料 (5) 1.2.7枯草芽孢杆菌在环境保护方面的应用 (5) 1.3 国内外的研究现状与发展趋势 (6) 1.4研究的思路、目的及意义 (7) 第二章材料与方法 (7) 2.1实验材料 (7) 2.1.1 菌株鉴定 (7) 2.1.2 培养基 (7)
2.1.3 主要设备 (8) 2.2 培养基的优化 (9) 2.2.1 培养方法 (9) 2.2.2实验流程 (9) 2.2.3实验方法 (10) 2.2.4正交试验 (11) 第三章结果和分析 (11) 3.1 鉴定结果如下 (11) 3.2 枯草芽孢杆菌最优化培养基正交实验结果 (16) 3.3 pH变化曲线（以G18为例） (19) 3.4 实验总结 (25) 致谢 (27)
摘要 枯草芽孢杆菌是主要的饲用益生菌菌株，本论文以两株枯草芽孢杆菌G18和G21培养的延滞期和倍增时间为评价指标，通过三角瓶摇床培养，进行了两因素三水平的正交试验，对发酵培养基主要组分进行了优化，豆粕处理的蛋白酶加量2u/g 豆粕、5u/g豆粕、10u/g豆粕和玉米浆添加量0.5%、1.0% 、1.5% 做两个因素三水平的正交实验，研究表明：G18最佳培养基是：葡萄糖0.5%，淀粉3%，豆粕3%，玉米浆1.0%，破壁酵母0.5%，磷酸氢二钠0.2%，硫酸镁0.1%，硫酸锰0.01%，普通a淀粉酶2u/g淀粉，蛋白酶添加量10u/g豆粕。G21的最佳培养基是：葡萄糖0.5%，淀粉3%，豆粕3%，玉米浆1.5%，破壁酵母0.5%，磷酸氢二钠0.2%，硫酸镁0.1%，硫酸锰0.01%，普通a淀粉酶2u/g淀粉，蛋白酶添加量5u/g豆粕。[关键词] 枯草芽孢杆菌培养基优化正交试验
菌株MY02发酵培养基的优化设计
菌株MY 02发酵培养基的优化设计 Ξ 刘 秋,闫建芳,艾 勇,于基成,杨宝灵,范圣第 (大连民族学院生物工程研究中心,大连116600) 摘 要:以龟裂链霉菌MY 02菌株为试材,采用单因子试验与均匀试验相结合的方法,通过二次多项式回归分析,筛选出活性组分S N06最佳发酵培养基配方,并建立了多元二次回归数学模型。菌株MY 02优化发酵培养基的最佳配方:淀粉质量分数为2169%,花生饼粉质量分数为1139%,(NH 4)2S O 4质量分数为0118%,CaC O 3质量分数为0114%,NaCl 质量分数为0116%。根据回归模型计算出S N06理论效价与实测效价相比较,二者非常接近,拟合误差小。 关键词:龟裂链霉菌;农用抗生素;均匀设计试验;发酵条件 中图分类号:Q932335 文献标识码:A 文章编号:100025684(2006)0420361204 Optimization of Fermentation Culture Medium of Isolate MY02 LI U Qiu ,Y AN Jian 2fang ,AI Y ong ,Y U Ji 2cheng ,Y ANG Bao 2ling ,FAN Sheng 2di (Research Center o f Biotechnology ,Dalian Nationalities Univer sity ,Dalian 116600,China ) Abstract :Active com ponents S N06in fermentation of Streptomyces rimosus MY 02show antag onism a 2gainst pathogen 1It is a basic im plementation for production of S N06that screens medium ingredients and corresponding dosage 1In this study ,the optimum medium ingredients and dosage of Streptomyces rimosus MY 02were determined using uniform design combined with regression analysis 1A regression m odel was developed 1The optimum medium was starch 2169%,peanut steep powder 1139%,(NH 4)2S O 40118%,CaC O 30114%and NaCl 0116%1The regression m odel was tested with titre of S N06.The tested result fitted well with those calculated with the m odel 1The results confirmed the applicability of uniform design for screening the best medium ingredients for S N061 K ey words :Streptomgces rimosus ;agricultural antibiotic ;uniform design experiment ;fermentation con 2 dition 新型农用抗生素S N06是由龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus )MY 02菌株产生的一种多烯大环内酯类抗生素[1]。该抗生素对多种蔬菜真菌病害(如番茄叶霉病、灰霉病、黄瓜枯萎病、茄子黄萎病等)都有较好的防治效果[2]。目前对龟裂链霉菌报道较多的是其能够产生抑制各种细菌生长的重要抗生素———土霉素,但土霉素对真菌的生长没有抑制作用。目前关于龟裂链霉菌能够产生抑制植物病原真菌生长的代谢产物的报道较少[3]。筛选龟裂链霉菌产生的抗真菌活性组分S N06的优化发酵培养基是高效、大量生产S N06 的基础。本试验拟通过单因子及均匀试验对S N06的摇瓶发酵条件进行优化,为进一步的中试 放大及大规模生产提供必要的前提。 1 材料与方法 111 菌种 试验用菌株为大连民族学院微生物工程实验 室自番茄保护地分离的1株链霉菌菌株,经鉴定为龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus )MY 02菌株。活性检测指示菌为番茄叶霉病菌(Fulvia f ulva )。 Ξ基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(20022085),辽宁省教育厅高等学校科学研究项目(2004F079) 作者简介:刘 秋(19692),女,博士,副教授,主要从事植物病原微生物研究。收稿日期:2005207207 修回日期:2005212210 第28卷第4期吉 林 农 业 大 学 学 报V ol 128N o 14 2006年8月Journal of Jilin Agricultural University August 2006
年产5万吨食醋专用酒精发酵
五万吨淀粉原料酒精厂全厂总物料衡算 一.物料衡算 （一）50000吨淀粉原料酒精厂全厂物料衡算 1.全厂物料衡酸的内容 （1）原料消耗的计算主要原料为大米，其他原料有淀粉酶，糖化酶，硫酸氨，硫酸等。 （2）中间产品蒸煮醪，糖化醪，酒母醪，发酵醪等。 （3）成品，副产品以及废气，废水，废渣即酒精，杂醇油，二氧化碳和废糟等。 2.工艺技术指标及基础数据 （1）生产规模50000吨/年酒精。 （2）生产方法双酶糖化，间歇发酵。 （3）生产天数每年300天。 （4）食用酒精日产量166.67吨。 （5）食用酒精年产量50000吨。 （8）产品质量食醋生产用酒精（乙醇含量 3.45g/100mL,按照GB18187-2000要求推算）。 （9）大米原料含淀粉76.9%,水分12.9%。 （10）α-淀粉酶用量为8u/g原料，糖化酶用量为150u/g原料，酒母糖化醪用糖化酶量300u/g原料。 （11）硫酸氨用量7kg/t（酒精）。 （12）硫酸用量（调PH用）5kg/t（酒精）。 4.原料消耗的计算 （1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式： 糖化：（C6H10O5）n + nH2O——nC6H12O6 162 18 180 发酵：C6H12O6——2C2H5OH + 2CO2 180 92 88 （2）生产1000kg无水酒精的理论淀粉消耗量有上式可求的理论上生产1000kg无水酒精所耗的淀粉量为： 1000×163÷92=1760.9（kg） （3）生产食醋用酒精的理论淀粉消耗量按照GB18187-2000要求，将食醋成品浓度确定在4.5g/100mL，则生产食醋用酒精的乙醇含量3.45g/100mL 乙醇发酵：C2H5OH + O2——CH3COOH + H2 O 46 32 60 18 乙醇含量3.45g/100mL的乙醇溶液密度在0.99275~0.99103g/L之间，近似为1来
培养基优化设计
课程设计说明书 课程名称：新编生物工艺学 设计题目: 培养基优化设计 院系：生物与食品工程学院 学生姓名： 学号：200806040035 专业班级：08生物技术 指导教师：关现军 2011 年6月3 日
课程设计任务书
目录 1.摘要··页码 2.关键字··页码 3.设计背景·页码 3.1培养基简介··页码 3.2培养基优化设计的重用意义··页码 4 设计方案·页码 4.1原材料制备··页码 4.2菌种的选择··页码 4.3营养因子的比例设··页码 4.4理化条件控制··页码 4.5总工艺流程列叙··页码 5 预期结果··页码 6 方案实施时可能出现的问题与对策·页码 7 设计感受··页码 7.1 关于本方案··页码 7.2 关于自我··页码 8参考文献··页码 .
1 摘要 以改良ＭＲＳ发酵培养基为墓础，选择玉米浆、牛肉膏、乳糖、番茄汁、际蛋白陈等７个营养因子增菌培养乳酸菌进行优化。利用Ｌ8（２的7次方）正交实验，优化出培养墓营养因子最佳组成是：玉米浆３％、牛肉膏１％、乳糖１％。研究结果表明，嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳酸菌，在优化后的ＭＲＳ培养基发酵液中，３７℃培养２０ｈ，菌落数均高于原ＭＲＳ培养基发酵液的菌落数，达到１护ｃｕｍＬ以上，乳酸菌发酵液得到了浓缩，大大降低了乳酸菌发酵培养墓的成本，原料成本降低了约４0％，同时使菌种数量达到最大。 2 关键字 乳酸菌，营养因子，优化培养，最大产菌 3. 设计背景 3.1乳酸菌培养基简介 乳酸菌工业产品为菌体本身细胞，因而设计出能增菌的培养基在工业上具有重要意义。设计选用工业上佳美低廉的原料，便于降低成本，也有利于降低菌种的适应期，利于增值。 乳酸菌增菌液配方设计中因营养要求复杂,影响生长的因素多,在实际工作中还应做其他条件的优化,如增菌液氧化还原电势、pH值、温度等,因工作量大而时间有限,只能对配方作初步的优化设计。为了降低生产成本,在工业应用时可选用乳清和脱脂乳经蛋白酶水解,用以提高增菌效果,再加入乳糖、啤酒酵母的自溶水解物,在发酵罐内完成乳酸
高性能淀粉酶菌株的筛选及培养基优化进展[文献综述]
毕业论文文献综述 生物工程 高性能淀粉酶菌株的筛选及培养基优化进展 1 前言 淀粉酶( amylase，EC 3. 2. 1. 1)以淀粉或糖原为底物,是能够催化淀粉水解转化成葡萄糖、麦芽糖及其它低聚糖的一群酶的总称。它能从分子内部水解α- 1, 4- 糖苷键, 广泛存在于动物、植物和微生物中。如今淀粉酶在酶市场销售中占据了约25％的比例，应用于粮食加工、食品工业、酿造、发酵、纺织、石油开采等行业。由于该酶是一种有内切活性的淀粉酶, 可在中性pH 条件下将淀粉水解为糊精、寡糖、麦芽糖和葡萄糖等, 从而使黏稠的淀粉糊很快失去黏性而液化, 碘的呈色反应很快消失, 故又称为淀粉液化酶[1，2]。此外它也可作为促消化剂运用于食品[3]、医药工业．淀粉酶的巨大潜力使其在当今社会中需求量日益提高．因此，如何获得高产量、高活性的淀粉酶显得至关重要。 2 淀粉酶生产菌株的筛选 2.1 初筛 将在土壤中收集得到的菌株划线接种在淀粉培养基平皿上培养2～4 d，采用革兰氏碘液染色，在菌落周围有透明圈产生证明为产淀粉酶。用游标卡尺分别测量透明圈直径和菌落直径，根据两者比值大小初步确定酶活性的高低。[4] 但应保存所有产淀粉酶的菌株以用来复筛，因为同一菌株在不同的培养基以及不同的培养条件下产酶的情况可能不同。在平皿上生长和在发酵液中培养也可能会有很大的差别。 2.1 复筛 在淀粉酶生产菌株筛选的过程中，最关键的是其产物，也就是淀粉酶的酶活的检测。由于测定原理和底物性质的不同，淀粉酶的测定方法已经超过200种以上。[5]这些方法可以归纳为两类：天然淀粉底物方法和（分子组成）确定的底物方法。以天然淀粉底物为底物的测定方法，如淀粉分解法、糖化法和色素淀粉法等。由于天然淀粉分子结构的不确定，故不同植物来源的淀粉和不同批号的淀粉，其分子结构和化学性质不尽相同，因此难以达到方法学标准化，测定误差较大。[6]目前除碘·淀粉法和DNS外，这类方法已被淘汰。使用（分子组成）确定的淀粉酶底物和辅助酶与指示酶组成的淀粉酶测定系统，可以改进酶反应的化学计
醋发酵工艺
食醋是以淀粉质为原料，经过淀粉糖化、酒精发酵、醋酸发酵三个主要过程及后熟陈酿而酿制成的一种酸、甜、咸、鲜诸味协调的酸性调味品。 食醋的种类 1.按所用原料分类：用粮食为原料酿制的食醋称为粮食醋或米醋；用薯类原料酿制的食醋称薯干醋；以麸皮为原料酿制的食醋叫麸醋；以含糖原料，如废糖蜜、糖渣、蔗糖等为原料可配制糖醋；用果汁和果酒可酿制果醋；用白酒、酒精和酒糟等可配制酒醋；用冰醋酸加水兑制成醋酸醋；而用野生植物及中药材等酿制的叫代用原料醋。 2.按原料处理方法分类：粮食原料不经过蒸煮糊化处理，直接用来制醋，所得的为生料醋；经过蒸煮糊化处理的原料酿制的食醋为熟料醋。 3.按生产工艺分类： 3.1．按制醋用糖化曲分类 (1)麸曲醋：以麸皮和谷糠为原料，人工培养纯粹曲霉菌制成麸曲做糖化剂，以纯培养的酒精酵母作发酵剂酿制的食醋称为麸曲醋。用麸曲作糖化剂优点很多，如淀粉出醋率高，生产周期短，成本低，对原料适应性强等。但麸曲醋风味不及老法曲醋，麸曲也不易长期贮存。 (2)老法曲醋：老法曲是以大麦、小麦、豌豆为原料，以野生菌自然培养获取菌种而制成的糖化曲。由于曲子的酶系统较复杂，所以老法曲配制的食醋风味优良，曲子也便于长期贮存。但老法曲耗用粮食多，生产周期长，出醋率低，生产成本高，故除了传统风味的名牌醋使用外，多不使用。 3.2．按醋酸发酵方式分类 (1)固态发酵醋：用固态发酵工艺酿制的食醋，风味优良，是我国传统的酸醋方法。其缺点是生产周期长，劳动强度大，出醋率低。 (2)液态发酵醋：用液态发酵工艺酿制的食醋，其中包括传统的老法液态醋、速酿塔醋及液态深层发酵醋，其风味和固态发酵醋有较大区别。 (3)固稀发酵醋：食醋酿造过程中的酒精发酵阶段为稀醇发酵，醋酸发酵阶段为固态发酵，出醋率较高。 4.按颜色分类：熏醋和老陈醋颜色呈黑褐色或棕褐色，可称为浓色醋。如果食醋没有添加焦糖色或不经过熏醅处理，颜色为浅棕黄色，称淡色醋。用酒精为
枯草芽孢杆菌发酵培养基及发酵条件优化
枯草芽孢杆菌发酵培养基 及发酵条件优化 焉兆萍，宋士良，陆克文 (上海邦成生物工程有限公司，上海 201506) 中图分类号：TQ920.6 文献标志码：A文章编号：1001-0769(2019)01-0051-05 枯草芽孢杆菌是嗜温、好氧、产芽孢的革兰氏阳性杆状细菌，在自然界中广泛存在，对人畜无毒无害，且不污染环境；能产生多种抗菌物质和酶，具有广谱抗菌活性。该菌已被我国农业农村部列入饲料添加剂目录名单，越来越多地被研制成微生物制剂，其制剂作为“绿色”饲料添加剂，在畜牧养殖业、饲料加工业中得到广泛应用，成为现代养殖业的一种常规添加剂，具有广阔的发展前景[1]。枯草芽 孢杆菌在动物肠道内具有较强的生物夺氧能力，这对动物的营养物质利用、生长、防病起到重要作用[2]；其还可以通过产生抗体和提高嗜菌作用等，刺激免疫，激发体液免疫与细胞免疫，从而提高动物的生产性能和饲料利用率[3]。由于枯草芽孢杆菌生长速度快、营养需求简单、易于存活、无致病性，具有良好的发酵基础，国内外已有众多学者对此菌进行了大量研究[4]。 本文通过单因素试验与正交试验，对枯草芽孢杆菌的发酵培养基和发酵条件进行了研究，确定其最佳发酵培养基和最适发酵条件，以最大限度地提高枯草芽孢杆菌的发酵菌数，降低生产成本，满足工业化发酵生产的要求。1 材料与方法 1.1 供试菌种 枯草芽孢杆菌，由上海邦成生物工程有限公司菌种保藏室提供。 1.2 培养基 LB固体培养基：蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、葡萄糖5 g、氯化钠10 g、琼脂粉20 g、水1 000 mL，pH 7.2。 LB液体种子培养基：蛋白胨10 g、酵母提取物5 g、葡萄糖5 g、氯化钠10 g、水 1 000 mL，pH 7.2。 1.3 种子液的制备 将菌种接种于LB固体培养基中，37 ℃恒温培养箱活化18 h后，挑取单菌落接入装有100 mL LB液体种子培养基的250 mL三角瓶中，37 ℃条件下180 r/min振荡培养24 h。 1.4 液体种子生长曲线的测定 将液体种子以1％接种量分别接入盛有100 mL种子液体培养基的250 mL三角瓶中，37 ℃条件下180 r/min摇床培养16 h、17 h、18 h、19 h、20 h、21 h、22 h、23 h、24 h、25 h、26 h和27 h，分别取样测其吸光度(OD 600 )。 摘 要：本文对枯草芽孢杆菌的发酵培养基和发酵条件进行了筛选优化。采用单因素试验和正交试验方法， 确定该枯草芽孢杆菌的优化培养基为：豆粕40 g/L、玉米粉20 g/L、葡萄糖15 g/L、磷酸氢二钾3 g/L、 磷酸二氢钾1.5 g/L、硫酸镁0.5 g/L、硫酸铵0.35 g/L、酵母浸粉0.2 g/L、硫酸锰0.2 g/L、硫酸亚 铁0.1 g/L、碳酸钙0.1 g/L。最适发酵条件为：初始pH 7.2，接种量5％，发酵温度35 ℃，摇床转速 250 r/min。 关键词：枯草芽孢杆菌；发酵培养基；发酵条件 | 2019年第39卷第01期 总第264期 |51
固态麸曲发酵酿醋工艺
食醋固态麸曲发酵酿醋工艺 麸曲酿醋生产成本低，原料出醋率高，发酵周期短，所以很多厂家采用的都是固态麸曲酿醋工艺。现在化企业都是电脑自动化，是麸曲酿醋朝着大型化、现在化方向发展。 1.工艺流程 原料~磨碎~润水~蒸熟~摊凉~接种~糖化曲精糖化酒化~起温翻曲~酒化结束~加入醋酸菌~加谷糠~醋酸发酵~成熟加盐~熏醅~陈酿储存~淋醋~配兑~高温杀菌~包装 2.工艺工程 原料处理固态麸曲醋一般以高粱、玉米、薯干和大米等主要原料。麸皮的用量一般早60%-120%。谷糠为主要原料的130%。麸曲和酵母用量分别为50%-30%。。加水量一般在450%左右。原料进行筛选后进行粉碎。一般高粱粉碎后不超过1mm、甘薯不超过2MM、米磨碎即可。料粉加水堆积一段时间，装入蒸锅煮熟。熟料出锅后冷却到33-40°接种食醋曲精和酵母入缸（池）进行发酵。 糖化和酒精发酵醋醅入缸水分保持一般在60%-65%。入缸温度24-28℃。醋醅入缸适当压实。醋醅入缸。发酵室保持在28°左右。第一天醋醅平稳后品温开始逐步升高，第二天，糖化进入旺盛时间品温上升38-40℃，进行翻曲翻曲后加草盖进行酒精发酵。酒精发酵要求温度要低，发酵温度控制在28-32℃最高不超过37℃。从醋醅入缸起5天左右，冬天7糖化酒化结束。 醋酸发酵酒化结束后醋酸菌5%-10%和一定比例的粗谷糠搅拌加入醋醅缸中，发酵第一天温度变化不大，第二天第三天进入旺盛期。酸度增加品温上升。一般温度在39-40°理想最高不超过！42°发酵12天左右品温下降35℃醋酸发酵结束。醋酸发酵结束后加盐后醋醅再放1-2天就可以淋醋。 后加工成熟的醋醅经过淋醋陈酿杀菌包装即为成品。淋醋可以采用三次淋醋发。进行重复淋醋。 本工艺属于工厂固态麸曲发酵工艺！家庭装供参考使。
年产5万吨食醋专用酒精发酵
一.物料衡算 （一）50000吨淀粉原料酒精厂全厂物料衡算 1.全厂物料衡酸的内容 （1）原料消耗的计算主要原料为大米，其他原料有淀粉酶，糖化酶，硫酸氨，硫酸等。 （2）中间产品蒸煮醪，糖化醪，酒母醪，发酵醪等。 （3）成品，副产品以及废气，废水，废渣即酒精，杂醇油，二氧化碳和废糟等。 2.工艺技术指标及基础数据 （1）生产规模50000吨/年酒精。 （2）生产方法双酶糖化，间歇发酵。 （3）生产天数每年300天。 （4）食用酒精日产量166.67吨。 （5）食用酒精年产量50000吨。 （8）产品质量食醋生产用酒精（乙醇含量 3.45g/100mL,按照GB18187-2000要求推算）。 （9）大米原料含淀粉76.9%,水分12.9%。 （10）α-淀粉酶用量为8u/g原料，糖化酶用量为150u/g原料，酒母糖化醪用糖化酶量300u/g原料。 （11）硫酸氨用量7kg/t（酒精）。 （12）硫酸用量（调PH用）5kg/t（酒精）。 4.原料消耗的计算 （1）淀粉原料生产酒精的总化学反应式： 糖化：（C6H10O5）n + nH2O——nC6H12O6 162 18 180 发酵：C6H12O6——2C2H5OH + 2CO2 180 92 88 （2）生产1000kg无水酒精的理论淀粉消耗量有上式可求的理论上生产1000kg无水酒精所耗的淀粉量为： 1000×163÷92=1760.9（kg） （3）生产食醋用酒精的理论淀粉消耗量按照GB18187-2000要求，将食醋成品浓度确定在4.5g/100mL，则生产食醋用酒精的乙醇含量3.45g/100mL 乙醇发酵：C2H5OH + O2——CH3COOH + H2 O 46 32 60 18 乙醇含量3.45g/100mL的乙醇溶液密度在0.99275~0.99103g/L之间，近似为1来计算，故生产1000kg食醋用酒精理论上须淀粉量为： 34.5/1000×1760.9=60.75（g）.
培养基优化方法
方法一： LB培养基、平板保存的工程菌HB101/pJJ－rhIFNα2B、Amp、酵母提取物、蛋白胨、 10×SAE、100×MgCl2、100×TES、Tris、HCl 10×SAE配方(1L)： KH2PO410g、K2HPO4·3H2O52.4g、NH4Cl10g、K2SO426g 100L 【步骤】 种子制备： 1、取100mLLB培养基加入到一无菌的500ml三角形中，同时加入100μl100mg/ml的Amp。 2、接种甘油管保存的工程菌HB101/pJJ/rhIFNα-2b100μl，使工程菌分散于培养液中。 3、盖好试管，在摇床上以220rpm的速度，于37℃培养至对数中期（约5小时） 上罐准备： 1、配置500ml10×SAE 2、配置发酵培养基(3L)
称取胰蛋白胨30g，酵母提取物90g，加入2.64L去离子水，搅拌溶解后加入300ml 10×SAE、30ml100×MgCl2、30ml100×TES。 3、将培养基加入到5L发酵罐，插入pH、溶氧电极和温度探头，装上空气过滤膜，包扎好后放入灭菌锅中，同时放入一瓶250ml30%磷酸（调pH用），于1.05kg/cm2高压下蒸汽灭菌30min。 4、待灭菌结束后，将发酵罐放在冷却底座上，开启发酵罐控制系统，联接好冷凝水、空气线路。 5、控制pH=7.4，在转速650r/m、通气量3L/min 定D.O.为100％于自动控制发酵罐上37℃发酵22小时。 6、当培养基温度冷却到37℃后，接入制备好的种子 7、从接种完时刻起，每两小时取适当量样品，其中取1ml用于测菌体浓度（A600nm）；另取1ml加入到一称过重ep管中，12000rpm离心，小心取出900μl上清用作测菌体浓度的空白，甩干后再次称重，计算菌体湿重，按每8.3mg菌体湿重加入300μL水重悬菌体，冻于-20℃备用。并记录发酵罐上溶氧、pH、温度等参数以了解工程菌的生长状态。 8、SDS－PAGE检测不同时间rhIFNα2B的表达情况。 9、发酵终了，收集发酵液，8000rpm离心10min，回收菌体。 10、用1.2L去离子水重悬菌体，8000rpm离心10min，弃上清 11、再用600mlTE重悬菌体，8000rpm离心10min，弃上清,得到菌体-20℃保存 方法二： 2.1种子培养基的配制 LBA：（Tryptone蛋白胨10g ＋Yeast Extr+acts酵母粉5g ＋NaCl 5g ＋双蒸水1L）∕L （NaOH调节PH至7.0）高压蒸气灭菌，压力：0.14Mpa 温度121℃时间：20min，用前加卡那霉素至50μg/ml。 LBA平板：加入2%琼脂粉，其余同上。 2.2生产菌种的制备 2.2.1琼脂培养基菌种的制备 从－80℃的冰箱中取出甘油种子管，在超净工作台中划LBA平板，37℃培养箱中培养过夜。2.2.2一级种子液制备 从LBA平板中挑取单菌落，在超净工作台上接种于约60ml LBA培养液中，与摇床上37℃，180rpm，生长16h，OD600值约为3.0。 2.2.3二级种子液制备 将60ml一级种子液接种于3L LBA 培养液中，于摇床上37℃，180rpm，生长12h，OD600值约为3.0。 3.发酵
食醋发酵生产
食醋发酵生产 食醋是以粮食、果实、酒类等含有淀粉、糖类、酒精的物质为原料，经微生物发酵酿制而成的一种酸性调味品。著名品种：山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、江浙玫瑰米醋、东北白醋、福建红曲醋。 食醋是传统的调味品，我国酿醋自周期开始，已有2500年历史。食醋分酿造醋、合成醋、再制醋三大类，其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成，主要成分除醋酸(3%～5%)外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特的色、香、味，不仅是调味佳品，经常食用对健康也有益。 合成醋也称醋精，用可食用的冰醋酸稀释而成，其醋味很大，但无香味。冰醋酸对人体有一定的腐蚀作用，使用时应进行稀释，一般规定冰醋酸含量不能超过3%-4%。这种醋不含食醋中的各种营养素，因此不容易发霉变质；但因没有营养作用，只能调味，所以，若无特殊需要，还是以持食醋为好。 再制醋是在酿造醋中添加各种辅料配制而成的食醋系列花色品种。添加料并未参与醋酸发酵过程，所以称再制醋。例如，海鲜醋、五香醋、姜汁醋、甜醋等是在酿造醋成品中添加鱼露、虾粉、五香液、姜汁、砂糖等而成的食醋品种。 一、食醋发酵工艺类型 ⑴固态发酵法 ⑵液态发酵法 二、食醋发酵的生化过程 1、酿造微生物 食醋的酿造过程以及风味的形成是由于各种微生物所产生的酶引起的生物化学作用。参与糖化发酵作用的主要微生物：霉菌、酵母菌和醋
酸菌。 传统酿醋是利用自然界中的野生菌制曲、发酵，因此涉及的微生物种类繁多。新法制醋均采用人工选育的纯培养菌株进行制曲、酒精发酵和醋酸发酵，因而发酵周期短、原料利用率高。 醋酸菌是醋酸发酵的主要菌种。 醋酸菌具有氧化酒精生成醋酸的能力，其形态为长杆状或短杆状细胞，单独、成对或排列成链状。不形成芽孢，革兰氏染色幼龄菌阴性，老龄菌不稳定，好氧，喜欢在含糖和酵母膏的培养基上生长。其生长最适温度为28~32℃，最适pH值为3.5~6.5。 醋厂选用的醋酸菌的标准为：氧化酒精速度快、耐酸性强、不再分解醋酸制品、风味良好的菌种。 2、食醋生产的三个主要过程 一是原料中淀粉的分解，即糖化作用（水解）；二是酒精发酵，即酵母菌将可发酵性的糖转化成乙醇（发酵）；三是醋酸发酵，即醋酸菌将乙醇转化成乙酸（氧化）。 三、食醋酿造的原料 （1）主料 主料是指能被微生物发酵而生成醋酸的主要原料，它包括含淀粉、含糖或含酒精的物质，如谷物（玉米、大米等，粮食加工下脚料碎米、麸皮、谷糠等）、薯类（甘薯、马铃薯等）、果蔬（黑醋栗、葡萄、胡萝卜等）、糖蜜、酒类（酸果酒、酸啤酒）及野生植物（橡子、菊芋等）等。 一般选用淀粉含量高的原料。长江以南——糯米和大米；长江以北——高粱、甘薯、小米及玉米；东北地区——酒精、白酒。 （2）辅料 作用：提供微生物活动所需要的营养物质；增加食醋中糖分和氨基酸的含量；有助于形成食醋的色、香、味；辅料还起着吸收水分、疏松醋醅及贮藏空气的作用。
发酵培养基的优化
文献综述 发酵培养基的优化 申请学位：学士学位 院（系）：药学院 专业：生物技术 姓名：张永芳 学号：114080107 指导老师：张小华（讲师） 二O 一五年六月五日
文献综述： 发酵培养基的优化 张永芳：114080107 指导老师：刘向勇 【摘要】：发酵，这一门悠久的技艺，在古今中外的生产生活与科学研究中扮 演着不可或缺的角色。在实验室发酵过程中,经常需要通过试验来寻找研究对象的变化规律,这些对象包括培养基的设计、工艺参数等;而这些变化规律的寻找就要通过科学的试验设计与数据分析来实现。通过对规律的研究达到各种实用的目的,比如提高产量、降低消耗、提高产品质量等,特别对于新菌种、新产品的试验。本文对发酵培养基优化的基本方向进行了综述,并比较了常用的试验设计与数据分析方法。 【关键词】：发酵、发酵培养基、优化、最优组合、响应面法优化 【内容】： 在工业化发酵生产中，发酵培养基的设计是十分重要的，因为培养基的成分对产物浓度、菌体生长都有重要的影响。培养基优化，是指面对特定的微生物，通过实验手段配比和筛选找到一种最适合其生长及发酵的培养基，在原来的基础上提高发酵产物的产量，以期达到生产最大发酵产物的目的。发酵培养基的优化在微生物产业化生产中举足轻重，是从实验室到工业生产的必要环节。能否设计出一个好的发酵培养基，是一个发酵产品工业化成功中非常重要的一步。目前，对培养基优化实验进行数学统计的方法很多，下面介绍几种目前应用较多的优化方法： 响应曲面分析法:Box和Wilson提出了利用因子设计来优化微生物产物生产过程的全面方法，Box-Wilson方法即现在的响应曲面法（(Response Surface Methodolog，简称RSM）。RSM是一种有效的统计技术，它是利用实验数据，通过建立数学模型来解决受多种因素影响的最优组合问题。通过对RSM的研究表明，研究工作者和产品生产者可以在更广泛的范围内考虑因素的组合，以及对响应值的预测，而均比一次次的单因素分析方法更有效。现在利用SAS软件可以很轻松地进行响应面分析。 改进单纯形优化法:单纯形优化法(Modified simplex method)是近年来应用较多的一种多因素优化方法。它是一种动态调优的方法，不受因素数的限制。由于单纯形法必须要先确定考察的因素，而且要等一个配方实验完后才能根据计算的结果进行下一次实验，因此主要适用于实验周期较短的细菌或重组工程发酵培养基的优化，以及不能大量实施的发酵罐培养条件的优化。 遗传算法:Genetic algorithm法是一种基于自然群体遗传演化机制的高效探索算法，它是美国学者Holland于1975年首先提出来的。它摒弃了传统的搜索方式，模拟自然界生物进化过程，采用人工进化的方式对目标空间进行随机化搜索。它将问题域中的可能解看作是群体的一个个体或染色体，并将每一个体编码
食醋发酵
食醋生产工艺 １．食醋生产过程中的主要生物化学变化。 答 一是原料中淀粉的分解，即糖化过程； 二是酒精发酵，即酵母菌将可发酵性的糖转化成乙醇； 三是醋酸发酵，即醋酸菌将乙醇转化成乙酸。 ２．食醋色、香、味、体是如何形成的？ 答 ①酸味的形成：原料中的淀粉经霉菌（或酶制剂）、酵母菌和醋酸菌的分解生成了醋酸，是食醋中酸味的主要来源。除醋酸外，食醋中还含有乳酸、延胡索酸、琥珀酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、α-酮戊二酸等不挥发性酸。 ②甜味的形成：食醋中的糖类来源于各种原料，其中以葡萄糖与麦芽糖最多，此外还有甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、糊精、蔗糖等。另外甘油、甘氨酸等也具有一定的甜度。 ③鲜味的形成：食醋中的鲜味来源于食醋中的氨基酸，如谷氨酸及谷氨酸－钠盐均有鲜味。 ④咸味的形成：醋酸发酵完毕之后，加入食盐不仅能抑制醋酸菌对醋酸的进一步氧化，而且还给食盐带来咸味，并促成各氨基酸给予食醋鲜味。 ⑤苦味、涩味的形成：食醋的苦味和涩味主要来源于盐卤。另外，微生物在代谢过程中形成的胺类，如四甲基二胺，1,5－二氨基戊胺，
都是苦味物质，它们赋予食醋苦味。有些氨基酸也呈苦味。过量的高级醇呈苦涩味。 ⑥香味的形成：食醋中香味物质含量很少，但种类很多。只有当各种组分含量适当时，才能赋予食醋以特殊的芳香。 ⑦色素的形成：食醋的色素来源于原料本身和酿造过程中发生的一些变化。原料中如高粱含单宁较多，易氧化生成黑色素。原料分解生成的糖和氨基酸发生美拉德反应生成氨基糖呈褐色，葡萄糖在高温下脱水生成焦糖。另外，还可人工添加色素，如添加酱色或炒米色，以增加色泽。 ⑧醋体的形成：食醋的体态决定于它的可溶性固形物的含量。组成可溶性固形物的主要物质有食盐、糖分、氨基酸、蛋白质、糊精、色素等。固形物含量高，体态粘稠；反之则稀薄。 3．食醋生产中常用的糖化菌、酵母菌和醋酸菌各有哪些？其生理特性如何？ 答 1常用糖化菌及其特性 ①甘薯曲霉 培养最适温度为37℃。含有较强活力的单宁酶与糖化酶，有生成有机酸的能力。适宜于甘薯及野生植物酿醋时作糖化菌用。常用的菌株为AS3.324。 ②邬氏曲霉 邬氏曲霉是由黑曲霉中选育出来的。该菌能同化亚硝酸盐，淀粉糖化
发酵工程
一、绪论 1、发酵工程（Fermentation Engineering）：指在最适发酵条件下，在发酵罐中大大量培养细胞和生产代谢产物的技术。 2、发酵工程研究内容：发酵工艺主要是在生物反应过程中提供各种所需的最适环境条件，如酸碱度、湿度、底物浓度、通气量以及保证无菌状态等研究内容。 3、发酵工程的特点：一个完整的发酵工程包括： （1）材料的预处理（即培养基的制备过程）； （2）生物催化剂的制备（要选高产、稳定、高效、容易培养的菌株作种子或利用固定化酶或固定化细胞）; （3）生化反应器及发酵条件的选择和监控（生物反应器是进行生物反应的核心设备）； 4、细胞融合技术：基因操作技术能定向的制造出新的有用的微生物。 5、发酵工程的最基本的问题是过程优化与放大。 二、菌种的选育 1、代谢控制发酵：用人工诱变的方法，有意识地改变微生物的代谢途径，最大限度地积累产物，这种发酵形象地称为代谢控制发酵，最早在氨基酸发酵中得到成功应用。 3、自然界中有目的微生物分离的一般过程： 土样的采取→预处理→培养→菌落的选择→产品的鉴定 目的：高效地获取一株高产目的产物的微生物 采样时要注意的问题：气候、水分、空气，来源要广结合产品的特点，标签：地点、时间、气候等 3、目的微生物富集的一些基本方法 富集的目的：让目的微生物在种群中占优势，使筛选变得可能。 富集的三种方案： （1）定向培养:采用特定的有利于目的微生物富集的条件，进行培养； （2）当不可能采用定向培养时，则可设计在一个分类学中考虑； （3）不能提供任何有助于筛选产生菌的信息，这时只能通过随机分离的办法；定向培养的方法：物理方法：加热、膜过滤等，但主要是通过培养的方法 4、菌落的选出 （1）从产物角度出发：在培养时以产物的形成有目的的设计培养基，利用简单、快速的鉴定方法，如抗生素； （2）从形态的角度：菌落的外观形态，是微生物的一个重要表征。如多糖产生菌在适当的培养基上生长，从具有粘液性的菌落外观上就可以初步识别； 5、菌种选育分子改造 目的：（1）防止菌种退化；（2）解决生产实际问题；（3）提高生产能力；（4）提高产品质量；（5）开发新产品； 方法：（1）基因突变：自然选育、诱变育种； （2）基因重组：杂交、原生质体融合、基因工程； （3）基因的直接进化：点突变、易错PCR、同序法shuffling;