响应面法优化丁酸缩水甘油酯的酶法拆分工艺

在已有的酶法拆分丁酸缩水甘油酯单因素试验最适条件的基础上, 采用Plackett-Burrman设计在影响酶法拆分的6个因素中, 有效筛选出主效因素: 底物浓度、酶用量和温度。在此基础上, 再利用响应面分析法(RSM)对以上三个显著因子的最佳水平范围进行研究, 通过对二次多项回归方程求解得知, 酶法拆分最适条件为: 底物浓度0.499 mol/L、酶用量30.23 mg/(g底物)和温度29.68oC; 并结合单因素最适条件: pH 7.6; 时间4 h; 转速150 r/min进行酶促拆分实验, 得到R-酯的对映体过量值为93.28%。对比优化之前的单因素试验最适条件的结果, 最大对映体过量值84.65%, 有了显著的提高, 证明RSM法优化酶法拆分丁酸缩水甘油酯工艺是可行的。     

响应面法快速优化曲霉Aspergillus sp.F044产脂肪酶培养条件

运用逐因子试验(Seriatim-Factorial Experiment)、Plackett-Burman、Response Surface Methodology(RSM)和单因子试验(Monofactorial Experiment)分析对产脂肪酶曲霉Aspergillus sp.F044产酶培养条件进行了快速优化。首先运用逐因子试验确定Aspergillus sp.F044产脂肪酶最适碳源和氮源,分别为麦芽糖和牛肉膏。在此基础上,通过Plackett-Burrman设计对影响其产酶相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的橄榄油、牛肉膏、硫酸镁三个因素。然后通过实验拟合上述三因素与发酵液脂肪酶活力的一阶线性模型,沿着一阶模型给定的路径进行最速上升试验,在上升最高点处由中心组合试验和向应面分析确定其最优培养基组成;最后通过单因子试验确定最适发酵温度和摇床转速。试验优化的最优培养条件为:麦芽糖1.5%(w/v),硫酸铵7‰(w/v),磷酸氢二钾1‰(w/v),牛肉膏1.25%(w/v),硫酸镁2.11‰(w/v),橄榄油1.41%(v/v),自然pH,250r/min和30℃培养72h酶活达32.15U/mL。与初始11.18U相比,酶活提高2.88倍。     

响应面法优化苹果速冻工艺

采用响应面分析法优化苹果速冻工艺,当载样量3kg/m2、速冻温度-30℃、样品中心温度 18℃为时,产品的感官品质、硬度和色泽最高,可溶性糖损失率、可溶性蛋白损失率、维生素C损失率最低;采用Box Benhnken试验设计方法和Design Expert 9数据分析软件,优化出苹果速冻最优工艺参数为载样量2.38kg/m2、速冻温度-31℃、样品中心温度-19℃,此条件下实际感官评分为91.26。     

响应面法优化洋葱假单胞菌产脂肪酶液体发酵工艺

用响应面法对洋葱假单胞菌G-63液体发酵产脂肪酶条件进行了优化。首先运用单因子试验筛选出麦芽糖和豆粉水解液为最适碳源和氮源。在此基础上,通过Plackett-Burman设计试验,对影响产酶条件的11个相关因子进行评估并筛选出具有显著效应的3个因子:橄榄油、豆饼粉水解液以及初始pH值。在用最陡爬坡实验逼近以上3个因子的最大响应区域后,采用响应面分析法,确定出橄榄油、豆粉水解液的最佳浓度和最佳初始pH值分别为4.337%,1.956%和8.38。优化后液体发酵培养基中脂肪酶活力提高到44.39 U/mL,比初始酶活13.45 U/mL提高了3.3倍。     

羊源丁酸梭菌HDRyYB1发酵工艺的优化

【目的】目前,国内外鲜有关于羊源丁酸梭菌的报道。本课题选用羊源丁酸梭菌HDRy YB1为研究对象,对其发酵工艺进行优化,为该菌株作为饲料添加剂应用于畜牧业生产奠定基础。【方法】采用Plackett-Burman(PB)试验设计法和响应面法分析并优化显著影响HDRy YB1菌株发酵液中芽胞数的培养基成分。【结果】发酵培养基中的面粉浓度、鱼粉浓度和米粉浓度显著影响发酵液中的芽胞数,优化后的发酵培养基组分(质量体积比)为:面粉3.72%、鱼粉0.90%、米粉3.96%、酵母粉0.60%、Na Cl 0.19%、Mg SO4·7H2O 0.19%、KH2PO4 0.01%、Na HCO3 0.01%、Ca CO3 0.48%;培养参数为:37°C,初始p H为7.2-7.4,瓶装量100/250,接种量3%。在此条件下,HDRy YB1菌株发酵完全(18 h)的芽胞数为1.478×108 CFU/m L,是优化前的2.7倍。【结论】HDRy YB1菌株发酵培养基得到了优化,优化后的培养基可用于后期的扩大发酵试验,验证其在实践生产中的应用价值。     

响应面法优化枯草芽孢杆菌产脂肪酶的合成培养基

对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)CICC20034利用合成培养基液体发酵产脂肪酶的条件进行了优化。首先采用单因子实验筛选出最适诱导剂为三丁酸甘油酯,氮源为尿素,碳源为葡萄糖,无机盐为MgSO4。在此基础上,利用Plackett-Burman设计对影响产酶因素的效应进行评价,筛选出具有显著效应的三丁酸甘油酯、尿素、KH2PO4和培养基起始pH值4个最显著的因素。用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,获得最适合成培养基组分为:葡萄糖8g/L,尿素8.57g/L,三丁酸甘油酯2.62%,KH2PO42.59g/L,MgSO4.7H2O0.5g/L,TritonX-1000.5g/L,pH9.47。优化后的B.subtilis CICC 20034胞外脂肪酶活力达0.483U/ml,比初始酶活力0.072U/ml提高了6.7倍。     

响应面法优化Burkholderiasp．SYBCLIP—Y发酵产低温脂肪酶条件的研究

用响应面法对Burkholderiasp．SYBCLIP—Y液体发酵产低温脂肪酶的发酵条件进行了快速优化。首先利用Plackett—Burman设计对影响其产酶相关因素进行评估并筛选出具有显著效应的三个因素：牛肉膏,橄榄油,TritonX-100;用最陡爬坡路径逼近最大产酶区域后,利用响应面中心组合设计对显著因素进行优化,确定出牛肉膏,橄榄油,TritonX-100的最佳浓度分别为：牛肉膏31．8g／L、橄榄油21mL／L、TritonX-10036．55mL／L,优化后脂肪酶的酶活达到61．52U／mL,是优化前的2．62倍。     

基于响应面设计脂肪酶Novo435催化合成甘油二酯的工艺优化

以甘油、油酸为原料,优化在无溶剂体系中以固定化脂肪酶Novo435催化合成甘油二酯（diglyceride,DAG）的工艺。系统考察底物摩尔比（油酸／甘油）、反应温度、时间和加酶量等因素对油酸转化率和甘油二酯含量影响的基础上,利用响应面试验设计优化各主效因子,并经回归分析获得最优的工艺条件。所得最优条件：油酸与甘油底物摩尔比2．27、反应温度48．14℃、反应时间6．3h、加酶量1．68％。在此条件下,实验测得油酸转化率为45．42％,甘油二酯质量分数为70．01％,与响应面模型预测值吻合。     

响应面法优化两歧双歧杆菌发酵培养基

根据两歧双歧杆菌的营养需要和生长特性,采用响应面分析法对两歧双歧杆菌的培养基进行优化研究。先用Plackett-Burman设计法实验确定重要因素,再用最陡爬坡实验法确定因素水平,最后用响应面分析方法求得的最佳培养基配方为经优化的发酵培养基配方为:酪蛋白胨1.0%,大豆蛋白胨0.5%,酵母膏1.63%,半胱氨酸盐酸盐0.0076%,低聚果糖0.13%,葡萄糖0.5%,K2HPO4 0.2%。用此优化的发酵培养基培养两歧双歧杆菌,活菌数可高达7.8×10~9 cfu/ml。     

响应面分析法用于微生物培养基浓度的优化

首次将响应面分析法 (RSM )用于延胡索酸酶产生菌产氨短杆菌MA 2和黄色短杆菌MA 3培养基成份的优选 ,并且取得了良好的结果。经优化后产氨短杆菌MA 2酶活达 2 7.88×10 3 μmol/g·h ,黄色短杆菌MA 3酶活达 32 .2 6× 10 3 μmol/g·h ,较国内外文献报道的其它产氨短杆菌、黄色短杆菌单位菌体延胡索酸酶活力有显著提高。     

丛梗孢酵母发酵产赤藓糖醇的响应面优化

为了提高丛梗孢酵母发酵产赤藓糖醇的产量,在前期单因素实验结果的基础上,利用Plackett-Burman实验设计对影响其产赤藓糖醇的发酵条件进行评估并筛选出了影响显著的3个因素:葡萄糖、初始pH和温度.采用响应面法进行实验方案设计,利用SAS软件对其结果进行二次回归分析,确定了优化后的发酵条件为:葡萄糖260g/L、酵...     

响应面方法优化菊粉酶液体发酵培养基的研究

目的：为提高菊粉酶的产量。方法：运用Plackett-Burman设计法和响应面分析法,对Kluyveromyces S120液体发酵生产菊粉酶的培养基进行了优化。首先通过Plackett-Burman方法对8个相关影响因素的效应进行评价,并筛选出了有显著正效应的菊芋粉、玉米浆、(NH_4)H_2PO_4等三个因素,其他五个因素没有显著影响。然后根据Box-Behnken的中心组合设计实验和响应面分析方法确定了上述三个主要影响因素的最佳浓度。结果：在优化培养基下,菊粉酶产量为102．82u/mL,是优化前的2．1倍。     

响应面分析法优化大豆肽发酵培养基

采用响应面分析法对大豆肽发酵培养基进行优化,首先采用二水平Plackett-Burman设计对影响大豆肽发酵的8个因素进行筛选,获得影响最大的3个因素为料水比、MgSO_4、糖蜜.再利用响应面分析法对这3个因素进行优化,确定最佳培养基条件为料水比为1∶1.149、MgSO_4浓度为0.048%、糖蜜浓度为0.294%,在此条件下,优化后的大豆肽含量为21.74%,试验值与模型预测值只有1.21%的误差.     

响应曲面法优化鼠尾藻中脂质的提取工艺

根据中心复合旋转设计原理,在单因素试验的基础上,采用三因素五水平的响应曲面分析法,建立了鼠尾藻中脂质提取的二次多项式数学模型,并以脂质的提取率为响应值作响应面和等高线,考察了提取时间、溶剂的量和石油醚乙醚溶剂配比对脂质提取的影响。结果表明：脂质提取的优化工艺条件为：提取时间19．39h,溶剂的量18．90mL,石油醚百分含量46．26％。在此工艺条件下,脂质的提取率为0．924％。     

酶促拆分丁酸环氧丙酯反应体系的筛选

利用脂肪酶对外消旋丁酸环氧丙酯进行了立体选择性的酯水解反应,考察了水解反应体系对拆分反应的影响。实验结果表明：在该水解反应中添加适量正己烷有利于拆分反应的进行;反应体系中正己烷与缓冲液的最适体积比为1：1;磷酸盐缓冲液(pH7．6)的最适离子强度为0.03mmol／L。在最适反应条件下,当该酶促拆分反应的转化率为60.6％,(R)-丁酸环氧丙酯的光学纯度可以达到93．3％。     

Optimization of Lipase-catalysed Synthesis of Butyl Butyrate Using a Factorial Design

Summary A lipase from Candida rugosa immobilized on styrene-divinylbenzene copolymer was used to catalyse the direct esterification of butanol and butyric acid. A factorial design was employed to evaluate the effects of temperature (37–50 °C), substrate molar ratio of butyric acid to butanol (0.6 to 2.0) and enzyme amount (0.2–0.4 g) on the ester yield. The main effects were fitted by multiple regression analysis to a linear model and maximum ester yield could be obtained working at 41 °C with 0.4 g of lipase. The mathematical model obtained, representing the ester yield has been found to describe adequately the experimental results. Under optimal conditions, concentration of 32.4 g butyl butyrate/l that corresponds to a yield of 75% was obtained.     

新筛选L-精氨酸产生菌发酵培养基的响应面优化

目的:优化谷氨酸棒杆菌YHR-09的发酵培养基以提高L-精氨酸的产量.方法:在研究葡萄糖、硫酸铵、玉米浆和生物素4个单因素实验的基础上,用Design Expert软件的Central Composite Design建立响应曲面模型.结果:YHR-09最佳产酸条件 为:葡萄糖112.95g/L,玉米浆22.61g/L,硫酸铵49.44g/L.在此条件下L-精氨酸的产量为29.36g/L,与预测值(29.57g/L)吻合度较高.结论:通过发酵对比实验可见,菌体浓度的明显提高是L-精氨酸产量上升的重要因素.