酵母菌发酵培养基的优化

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1、酵母菌发酵培养基的优化实验目的1.掌握发酵培养基的配制方法2.熟悉用正交试验优化发酵培养基的方法3.学习比浊法测定发酵液菌浓的方法实验原理1.确定培养基的基本组成2.确定所用原材料的种类3.确定所用原材料的浓度配比关系一、培养基的配制方法1.单因素法2.正交试验法3.均匀试验设计二、培养基优化方法（原材料种类和浓度配比优化）1.概念利用已经设计好的表格--正交表--来安排试验并进行数据分析的一种方法。它是从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。三、正交试验法2.基本工

2、具——正交表记号：Ln（tm）L：正交表的符号n：表的行数（可安排试验的次数）t：表中的字码数（水平数）m：表的列数（最多可安排因素个数）L8(27)L9(34)L16(45)3.正交表的特点试验点分布均匀、整齐可比任何一列中各字码（水平）都出现，且出现的次数相等任何两列中各横行组成的数字对，包含着所有可能的数字对，且各种数字对出现的次数相等4.实验的基本步骤（1）明确任务确定指标（2）制定因素水平表1）确定因素（A、B、C……）2）选择因素的变化范围3）确定因素水平数4）制定因素水平表因素水平A淀粉/%B黄豆饼粉/%C蛋白胨/%1530.22750.43970

3、.6（3）设计试验方案1）选择正交表2）表头设计（不混杂）3）列出试验方案4）进行实验因素实验号ABC结果123456789111222333123123123123312231因素实验号ABC结果123456789111222333123123123123312231X1X2X3X4X5X6X7X8X9（4）分析试验结果1）方法一：直接比较直观分析法是通过对每一因素的平均极差来分析问题。所谓极差就是平均效果中最大值和最小值的差。有了极差，就可以找到影响指标的主要因素，并可以帮助我们找到最佳因素水平组合。极差的大小反应在所选择的因素水平范围内该因素对测定结果影响

4、的程度。极差大的因素在所选择的因素水平范围内对测定结果的影响最大，在测试过程中必须严格控制。2）方法二直观分析因素实验号ABC结果123456789111222333123123123123312231X1X2X3X4X5X6X7X8X9k1k2k3(X1+X2+X3)/3(X4+X5+X6)/3(X7+X8+X9)/3(X1+X4+X7)/3(X2+X5+X8)/3(X3+X6+X9)/3(X1+X5+X9)/3(X2+X6+X7)/3(X3+X4+X8)/3极差K最大-K最小K最大-K最小K最大-K最小A：首先计算各因素每个水平的平均效果和极差。B：然后对计

5、算结果进行分析，分析各因素的主次和影响趋势，找到最优试验方案。比较RA、RB、RC值，R值越大的因素，影响越大，控制要越严格，R值越小的因素，影响越小。对每一个因素，选择K值最大的水平为最佳条件。如对于因素A淀粉，若k2>K1>k3，即k2最大，根据因素水平表中的设计，其水平为7%。表明7%为最佳的淀粉浓度。对于因素B，k2最大，对于因素C，k3最大。则实验的最佳实验条件为：A2B2C3，即最佳实验条件为：淀粉为7%，黄豆饼粉5%，蛋白胨0.6%若某一因素k3或者k1最大，则说明所选择的该因素的水平范围不合适，如：对于因素C，k3最大，说明因素水平表中所设计的最

6、高水平0.6%不一定为最佳。如果该因素的R值较大，影响较显著，则必须进行重复实验或对照实验。其中对照实验条件应为：试验1：A2B2C3试验2：A2B2C4C4应大于C3对照两者的结果，若试验1结果值大于试验2，则试验1条件即为最优化条件。若试验2结果值大于试验1，则应再改变因素C的水平，继续做对照实验，直至达最佳结果。细菌培养物在生长过程中，由于原生质含量的增加，会引起培养物混浊度的增高。细菌悬液的混浊度和透光度成反比、与光密度成正比，透光度或光密度可借助光电比浊计精确测出，因此可用光电比浊计测定细胞悬液的光密度（OD值），表示该菌在特定实验条件下的细菌相对数目

7、，进而反映出其相对生长量。四、比浊法测定发酵液菌浓本实验以菌体生物量为指标，用四因素三水平的正交试验确定酵母菌的最优培养基。实验步骤一、培养基的配制表1正交试验表设计因素水平A葡萄糖/%B蔗糖/%C酵母提取粉/%DKH2PO4/%11.00.00.50.522.01.01.01.033.02.01.51.51.将葡萄糖、蔗糖、酵母提取粉、KH2PO4作为培养基的主要影响因素，每一因素设定3个水平，进行四因素三水平的正交试验，试验设计如表1因素A葡萄糖/%B蔗糖/%C酵母提取粉/%DKH2PO4/%OD值实验11(1.0)1(0)1(0.5)1(0.5)实验21(

8、1.0)2(1)2(1)