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《微生物发酵生产水苏糖培养基的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、生产与科研经验3微生物发酵生产水苏糖培养基的优化张敏,张金泽,段素芳,高加涛,王雪(中国食品发酵工业研究院,北京,100027)摘要通过Plackett2Burman设计和响应面分析对微生物发酵提纯水苏糖的培养基进行了优化。通过Plackett2Burman设计从6个因素中筛选出了有显著影响的酵母浸膏、酪蛋白胨和硝酸钠3个因素;通过最陡爬坡和Box2bohnken设计进一步优化,并利用Minitab软件进行回归分析,得到以上3个因素的适宜浓度分别为(g/L):酵母膏13.8、酪蛋白胨8.2、硝酸钠4.8。采用优化的培养基下,水苏糖纯度由85%提高到91%。关键词响应面法,发酵,提
2、纯,水苏糖水苏糖是唇形科水苏属植物中天然存在的能显浸提液1000mL,pH自然。著促进人体肠道有益菌群增殖的功能性低聚糖,被誉1.2实验方法[1]为“天然超强双歧因子”。水苏糖还可以间接的增1.2.1培养基的优化设计加B族维生素的合成量,降低血液中的胆固醇含量,1.2.1.1Plackett2Burman设计并使人体免疫性能得到改善,对防治便秘、保肝护肝、通过单因素试验发现,影响水苏糖纯度的主要因[2-5]调节人体代谢等有重要保健作用。水苏糖从我素有:酵母浸膏、酪蛋白胨、硝酸钠、K2HPO4、MgSO4国特有传统蔬菜草石蚕等植物中提取,具有绿色健·7H2O、CaCO3。用Plac
3、kett2Burman设计对以上6个康、使用量低等优点,市场发展前景广阔。因此,近年因素进行全面考察,选用N=12的P2B设计,如表1来水苏糖的提取研究受到广泛的关注。与传统的物和表2所示,X7～X10为4个空项设计,用来估计实验理提取工艺相比,采用发酵法从天然植物中直接提纯误差。试验结果用Minitab软件进行数据分析。水苏糖,针对微生物对不同糖源利用的特殊性,接种表1Plackett2Burman试验水平-1)特定的菌种,水苏糖纯度可由74%升至85%左右。因素水平/(g·L低(-1)高(+1)在已筛选出符合实验条件的菌株和确定了培养条件X1(酵母膏)614[6][7-8]的
4、基础上,本文采用响应面法对其发酵培养基X2(酪蛋白胨)3.57进一步优化,以期进一步提高水苏糖纯度。X3(硝酸钠)3.57X4(K2HPO4)131材料和方法X5(碳酸钙)13X6(MgSO4·7H2O)0.10.31.1材料表2Plackett2Burman试验设计1.1.1菌种序号X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10乳酸菌:保加利亚乳杆菌(Lb.bulgaricus)、嗜热11-11-1-1-1111-19211-11-1-1-1111链球菌(Str.thermophilus)(活菌数>10个/g),实验3-111-11-1-1-111室自配菌粉;日本曲霉(Asperg
5、illusjaponicas):购自41-111-11-1-1-11CICC。511-111-11-1-1-16111-111-11-1-11.1.2培养基7-1111-111-11-1日本曲霉种子培养基,PDA培养基;初始发酵培8-1-1111-111-11养基(g/L):酵母浸膏10;酪蛋白胨5;硝酸钠5;9-1-1-1111-111-1101-1-1-1111-111K2HPO42;MgSO4·7H2O0.2;CaCO32,溶于草石蚕11-11-1-1-1111-1112-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1第一作者:硕士研究生(张金泽教授级高级工程师为通讯作者)。3国家
6、高技术研究发展计划(2007AA10Z335)1.2.1.2最陡爬坡试验接近最大响应面区域收稿日期:2010-02-11,改回日期:2011-02-12根据P2B试验分析的结果筛选出影响水苏糖纯2011年第37卷第3期(总第279期)99食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES度的显著因素,并以各显著因素的正负效应确定下一1.2.2培养条件步试验的最陡爬坡路径(包括变化方向和变化步草石蚕浸提液浓度为9°Brix,每升培养基中添加8长),快速的逼近最佳区域。试验设计见表3。孢子浓度为2×10个/mL的日本曲霉菌悬液20mL-1表3最陡爬坡试验设计g/
7、L和2g乳酸菌干粉,放入28℃恒温箱中静置培养48h序号酵母膏酪蛋白胨硝酸钠后,转移至37℃恒温箱静置培养24h。1151081.2.3水苏糖纯度的测定2149731386发酵结束后,取50mL糖液,加0.1g活性炭对41275糖液进行脱色,加热保持至80℃左右搅拌30min,趁51164热过滤,滤液稀释至折光为2.0后,经0.22μm的微61053孔滤膜过滤得到待分析糖液,然后用HPLC法对糖液进行检测。HPLC的色谱条件为:示差检测器:岛津1.2.1.3响应面试验设计公司LC
