响应面法优化红球菌产生物表面活性剂的发酵条件

为提高红球菌SY095发酵产生物表面活性剂的产率,采用单因素实验、响应面法对其发酵条件进行优化。分别考察不同水平的温度、转速、初始p H及接种量对发酵液表面张力的影响,在此基础上,利用Design Expert 8.06软件设计Box-Behnken实验对发酵温度、转速、初始p H进行响应面优化并建立二次回归模型,最终确定发酵条件:温度29.5℃,转速158 r/min,初始p H 7.42。此优化条件下,发酵液的实际表面张力为29.854 m N/m,表面活性剂产量3.31 g/L。在70 L发酵罐上放大培养,生物表面活性剂产量达9.28 g/L,为摇瓶培养的2.8倍。     

一株异养型细菌对无机硫化物的降解特性和培养条件优化

畜禽屠宰加工、鱼粉饲料加工等一些食品工业生产过程中会释放出大量的硫化氢恶臭气体,导致周边环境的严重污染。为实现以培养异养型细菌脱除硫化氢气体的目的,取分离到的异养脱硫细菌XJ-2,通过诱变筛选得到一株高效脱硫菌株ZJNB-B3,其脱硫率达97%。基于形态学研究、API 50 CHB生理生化鉴定及16S r RNA基因测序,鉴定该菌为蜡状芽胞杆菌Bacillus cereus ZJNB-B3。该菌Gen Bank登录号为MF679650。降解特性研究表明,ZJNB-B3菌株对有毒的硫化物有较高耐受性,耐受上限高达300 mg/L。采用响应面法优化环境因素对菌株降解硫化物效率的影响,得到在最适培养温度30℃下,初始S~2–浓度为211.8 mg/L、初始p H值6.72、接种量为5.04%时,菌株氧化脱硫效果最显著,经过实测在48 h产生的硫酸盐浓度为63.8 mg/L,脱硫率达97.3%。菌株在氧化硫化物时不会产生硫酸抑制菌株的生长,可以在p H值温和的环境条件下脱硫,因此,该菌有较高的工业应用价值。本研究为异养型细菌应用于工业反应器脱除硫化氢恶臭气体提供了小试研究基础。     

甲烷利用菌培养条件的优化及其初步应用

利用统计学实验设计（RSM）对能够利用甲烷的假单胞菌菌株ME16主要培养条件进行了优化。以液体无机盐和甲烷气体作为培养基分别进行了温度、接种量、甲烷含量和培养pH对细菌生长影响的研究,并在此基础上,利用响应面法分析优化了ME16菌株的主要培养条件,得到最佳培养条件为：温度29.4℃,接种量1.8%,甲烷含量25%。采用优化培养条件进行培养,细菌生物量增大0.8倍,达到稳定期的培养时间缩短了50h。该菌株初步应用于甲烷气体的脱除,脱除率达65.7 %,表明该菌株能良好的脱除空气中甲烷。     

氧化亚铁硫杆菌的分离及其培养条件优化

目的:获得可应用于烟气脱硫的菌株,并对其培养条件进行优化.方法:从化工厂取土样分离氧化亚铁硫杆菌,分析分离菌株的形态学特征、培养特征及16S rDNA序列,确定菌株的分类地位.通过单因子实验,对培养基中主要成分硫酸亚铁和硫酸铵的浓度进行优化.利用SAS软件中的Box-Behnken法设计实验,通过响应面分析对初始pH、温度、接种量、装液量4个因素进行优化.结果:获得菌株N16,经鉴定为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans).确定FeSO_4·7H_2O和(NH_4)_2SO_4的最适添加量分别为60/L和1g/L.确定菌株最适培养条件为:初始pH 1.8,温度28℃,转速150r/min,接种量15%,装液量30mL.在最适培养墓及培养条件下,菌株N16的亚铁氧化率可达99.78%.结论:分离得到的菌株适合于微生物法烟气脱硫的应用.     

南极细菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2产胞外多糖条件优化

利用单因子试验和响应面法对南极细菌Pseudoalteromonas sp.3-3-1-2产胞外多糖条件进行了优化。通过单因子试验确定菌株3-3-1-2产胞外多糖的最佳碳源和氮源分别为蔗糖和KNO3,其最佳添加量分别为40 g/L和10 g/L;最适培养温度为15.0℃;最佳培养基盐度和初始p H分别为4.5%和9;并确定了对产糖有显著影响的单因素——碳源(蔗糖)、氮源(KNO3)和温度。通过Box-Behnken进行试验设计和Design-Expert响应面软件分析,得到了菌株3-3-1-2产胞外多糖发酵条件的优化条件:蔗糖43.1 g/L、KNO39.6 g/L和温度17.2℃。在此优化条件下,菌株3-3-1-2发酵液的粗胞外多糖产量可达3.03 g/L。     

响应面法优化细菌EHB01对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻条件

【背景】水体富营养化导致的蓝藻水华对淡水资源造成了严重污染。利用环境友好型的溶藻菌可有效控制蓝藻的生长,是防治蓝藻水华形成的有效途径之一。【目的】优化溶藻细菌EHB01对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的溶藻条件,以期为治理蓝藻水华污染提供高效的溶藻菌制剂。【方法】采用单因素试验对溶藻的发酵液浓度、温度、光照以及C:N和N:P进行分析,并对溶藻细菌EHB01发酵液的碳源、氮源和p H进行优化。基于单因素试验,选用中心组合试验设计(central composite design,CCD)确定关键因子的最佳数量水平,并以Desig-Expert 8.0.5进行回归分析,通过响应面分析获得溶藻效果最佳的参数。【结果】发酵液浓度对溶藻率的影响表现为持续上升;温度对溶藻率表现为先上升后下降;而光照、C:N和N:P均对细菌EHB01发酵液溶藻率的影响表现为先降低后上升的趋势。溶藻细菌EHB01发酵液所需的最佳碳源为蔗糖,氮源为硝酸钾,pH为7.5,优化条件下溶藻率达86.97%,与优化之前相比提高了21.72%。【结论】采用响应面法优化得出溶藻细菌EHB01发酵液最优的培养条件,且模型拟合效果较好,可为溶藻菌制剂工业化发酵提供有效依据。     

响应面法优化超声提取苜蓿皂苷工艺条件

目的:利用响应面法对超声提取苜蓿皂苷的工艺条件进行了优化.方法:研究了超声波条件下影响提取的几个因素,包括超声时间、超声温度、超声功率、固液比等,并通过响应面法优化工艺条件.结论:根据中心组合设计原理采用四因子三水平的响应面分析法,通过对各因子显著性和交互作用的分析,得出了超声提取苜蓿皂苷的最佳工艺条件为:超声时间22min,超声温度43℃,超声功率403W,固液比1:51(g/ml),此时苜蓿皂苷的得率为4.53%.     

响应面法对抑制多杀性巴氏杆菌的枯草芽胞杆菌五倍子发酵液发酵条件的优化

目的利用响应面法对枯草芽胞杆菌AP139与中草药五倍子混合发酵液针对多杀性巴氏杆菌PM2010的抑菌效果进行优化,为畜禽多杀性巴氏杆菌病防治提供参考。方法采用Plackett-Burman设计法对影响枯草芽胞杆菌AP139与中草药五倍子发酵液抑菌效果的8个因子的重要性进行考察,筛选出对抑菌效果具有显著性影响的主效应因素,再通过中心组合设计和响应面分析法确定各显著影响因子的最佳水平。结果优化后的发酵条件为:蛋白胨10g/L,葡萄糖20g/L,NaCl 5g/L,MgSO_4·7H_2O_2.26g/L,五倍子3%,接种量2.04%,温度35℃,培养48h。结论通过响应面法优化后,枯草芽胞杆菌AP139与五倍子发酵液对巴氏杆菌PM2010抑菌圈效果达到了29.8711mm,相对于发酵条件优化前提高了1.92倍。     

响应面法优化钝顶螺旋藻FACHB-439多糖提取工艺

目的:对螺旋藻多糖提取工艺进行优化,提高螺旋藻多糖的得率,为螺旋藻进一步开发应用提供理论依据.方法:通过单因子实验,初步对影响螺旋藻多糖提取的主要参数优化;然再利用Design expert软件中Box-Benhnker中心组合实验设计和响应面分析法对螺旋藻多糖的提取时间、温度和水料比进一步进行优化.结果:获得了优化的钝顶螺旋藻FACHB-439多糖提取工艺,提取温度为100℃,水浴时间为84min,水料比为41:1.结论:在该条件下多糖得率为4.66mg/g,表明响应面法可有效用于螺旋藻多糖提取工艺的优化.     

生物酶/γ-Al2O3小球催化氧化柴油脱硫性能研究

通过吸附法将生物酶负载在γ-Al₂O₃小球载体上,并对生物酶/γ-Al₂O₃及载体进行扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)、傅里叶红外光谱(FT-IR)及圆二色谱(CD)表征。结果表明:生物酶被吸附在载体上。将制备的生物酶/γ-Al₂O₃催化真实柴油氧化脱硫,考察了反应温度、反应流速和酶溶液浓度对真实柴油脱硫效果的影响,并对脱硫效果进行定性及定量分析;进一步对脱硫工艺条件进行响应面设计优化,找出最优反应条件。实验结果显示:反应温度49℃、反应流速1.0 mL/min、酶溶液浓度15.5%(酶载量为28.13 g),得出的最优脱硫率为93.16%;最后考察了该固定化酶的重复使用性能,该催化剂使用7次活性无明显降低,表明该固定化酶催化氧化柴油脱硫效果显著,具有潜在的工艺应用价值。