红发夫酵母摇瓶培养条件的优化1

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一种从红法夫酵母提取虾青素的方法[发明专利]

一种从红法夫酵母提取虾青素的方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011052257.3(22)申请日 2020.09.29(71)申请人 自然资源部第三海洋研究所地址 361000 福建省厦门市思明区大学路178号申请人 厦门市科环海洋生物科技有限公司(72)发明人 单大鹏 邵宗泽 李旭 常有民 姜秋岺 阮斓 (74)专利代理机构 北京天盾知识产权代理有限公司 11421代理人 周东呈(51)Int.Cl.C12P 23/00(2006.01)C12N 1/06(2006.01)C12R 1/645(2006.01)(54)发明名称一种从红法夫酵母提取虾青素的方法(57)摘要本发明公开了一种从红法夫酵母提取虾青素的方法,具体步骤如下:摇瓶培养;发酵培养;红法夫酵母处理;提取虾青素粗液;重复提取;提纯虾青素。

本发明中通过在红法夫酵母培养的过程中添加前体物质和培养液,使酵母中含有的虾青素含量增加,从而使最终提取的虾青素增多,同时使用环状芽孢杆菌细胞壁溶解酶的方法对酵母进行虾青素的释放,能最大限度的将酵母的中虾青素提取出来,且在提取的过程中添加抗氧化剂,能提高虾青素的稳定性,同时该方法操作简单,产量高,实用价值很大。

权利要求书1页 说明书3页CN 112266945 A 2021.01.26C N 112266945A1.一种从红法夫酵母提取虾青素的方法,其特征在于,具体步骤如下:一、摇瓶培养:A.将活化后的红法夫酵母使用摇瓶培养的方法培养,进行扩大培养,得到种子培养液;B.所述摇瓶培养使用的摇瓶培养基由以下成分组成:葡萄糖8-10g/L、蛋白胨4-6g/L、麦芽汁2-4g/L、磷酸二氢钾1-3g/L、琼脂4-6g/L、硫酸镁0.5-1g/L;C.摇瓶培养环境为:温度保持在20-22℃,转速为120-180rpm,培养时间为1-2D;二、发酵培养:A.将步骤一中得到的种子培养液接种至发酵罐中进行发酵培养,得到大量酵母菌体;B.在发酵培养过程中加入培养液提供氮源;C.在发酵培养的过程中每隔5-10H加入定量的前体物质;D.发酵培养中使用的发酵培养基由以下成分组成:葡萄糖7-10g/L、酵母膏3-5g/L、蔗糖2-5g/L、磷酸钾0.5-1g/L、硫酸锌0.3-1g/L、硫酸镁0.2-0.8g/L、胡萝卜素2-5g/L、尿素2-4g/L、甘油0.5-1.5g/L和乙醇1-2g/L;E.发酵培养的环境:温度保持在22℃,转速为100-300rpm,培养时间3-4D;三、红法夫酵母处理:A.将发酵罐中的发酵液通过离心的方法收集发酵液中的菌体;B.将收集到的菌体中添加溶解酶,对其破壁处理;C.再将菌体混合液中加入有机溶剂和抗氧化剂,并使用离心法实现固液分离,液体即为虾青素粗液,收集;四、重复提取:重复步骤三中的操作,直至菌体混合液为透明为止,将收集的液体集中存储;五、提纯虾青素:将虾青素粗液喷雾干燥,使其内部的有机溶液和水挥发,得到虾青素粉。

酵母菌的分离及培养条件的优化

酵母菌的分离及培养条件的优化
50ml • 1.酵母浸液0.5g (NH4)2SO4 1g 葡萄糖1g
2. 酵母浸液0.5g (NH4)2SO4 2g 葡萄糖1g (2) 1.酵母浸液0.5g NH4NO3 1g 葡萄糖1g
2. 酵母浸液0.5g NH4NO3 2g 葡萄糖1g
(3) 1.酵母浸液0.5g NaNO3 1g 葡萄糖1g • 2. 酵母浸液0.5g NaNO3 2g 葡萄糖1g • 3.对比试验:酵母浸液0.5g 蛋白胨1g 葡萄糖1g • 4.配置完毕调PH值 PH等于5为准确 • 包三个移液管然后将以上培养基一起拿去灭菌
• 5.3减少进气量,控制罐压在0.02MPa左右后,点 燃接种火圈内的酒精棉球。
• 5.4 拧下进料口螺盖,放入盛有酒精的培养皿中。
• 5.5将接种瓶是瓶口在火焰上烧一下,并在火焰的 保护下拔下瓶塞,迅速将菌种倒入发酵罐内。
• 5.6旋上进料口螺盖后灭火焰,拧紧螺盖,并用酒 精棉球将进料口擦洗干净。
二、配制
1、配多少培养基 10L罐装料量60%:10X60%=6L 接种量10%:培养基5400ml(实际操作培养基
5000ml),种子液600ml 2、配方用多少
6L:60g酵母浸粉1%,120gc120g葡萄糖2%; 150ml:1.5g酵母浸粉1%,3g酵母浸粉1%,3g葡 萄糖2%.其中100ml加1g琼脂配成固体培养基用于 倒平板;50g原液用于测OD时做标准液。 3、所需器材包扎灭菌 4个装有9ml蒸馏水的试管,6个空试管,4个涂 布器,4个移液管1ml,6个平板
四 实验内容
1、分离单菌落
(1)实验物品灭菌
仪器:包扎9个移液管、9个涂布器、9个装有9ml 蒸馏水的试管、16个平板、
液体:3g酵母浸粉1%、6g蛋白胨2%、6g葡萄糖 2%,配成300ml溶液,取240ml溶液平均分装两个三 角瓶中,然后每个三角瓶放入2.4g琼脂,剩下60ml 为液体培养基,然后将以上设备拿去灭菌

法夫酵母产虾青素的摇瓶工艺

法夫酵母产虾青素的摇瓶工艺

法夫酵母产虾青素的摇瓶工艺
徐学明;金征宇;刘当慧;陈晓明
【期刊名称】《食品与生物技术学报》
【年(卷),期】2000(019)003
【摘要】以法夫酵母(Phaffia rhodozyma) WSS-FF6为产生菌进行摇瓶条件下的类胡萝卜素(主要为虾青素)发酵条件研究.正交试验表明:葡萄糖质量分数对酵母产色素影响较大,在起始pH值为6,培养温度22 ℃, 葡萄糖 3.0%、尿素0.1%、磷酸二氢钾0.6%、玉米浆0.6%的培养基下经过72 h、220 r/min摇瓶发酵,其生物量为6.58 mg/mL,类胡萝卜素产量为14.92 μg/mL,其中虾青素占78%.
【总页数】6页(P230-235)
【作者】徐学明;金征宇;刘当慧;陈晓明
【作者单位】无锡轻工大学食品学院,江苏无锡,214036;无锡轻工大学食品学院,江苏无锡,214036;无锡轻工大学食品学院,江苏无锡,214036;江苏淮阴工业专科学校,江苏淮阴,223001
【正文语种】中文
【中图分类】TQ920.6
【相关文献】
1.法夫酵母产虾青素发酵培养基的优化 [J], 郑蕾
2.产虾青素红法夫酵母摇瓶培养条件的优化 [J], 何璞;王志强
3.维生素对红法夫酵母产虾青素的影响 [J], 王宝贝;凌雪萍;郑宗宇;熊玮;卢英华
4.乙醇补料对法夫酵母发酵产虾青素的促进效果 [J], 付爽;沈宁燕;倪辉;李利君;杨秋明;肖安风
5.产虾青素红法夫酵母的发酵工艺优化 [J], 江文涛;彭立影;马加军;张超;赵春花因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

酵母菌的培养条件

酵母菌的培养条件

酵母菌的培养条件
你知道不?酵母菌这家伙,培养起来可有讲究啦!首先说温度,酵母菌喜欢暖和的地儿,就像咱冬天喜欢待在暖和的屋里一样。

一般来说,二十多摄氏度到三十摄氏度左右,那是酵母菌的舒适区。

比如说你烤面包的时候,要是温度太低,酵母菌就不乐意干活啦,面包就发不起来,那可急死人!温度太高呢,酵母菌也会受不了,就像人在大夏天被暴晒一样,会中暑的。

再说说营养,酵母菌得有吃的呀!糖分就是它们的美食。

就好比人饿了要吃饭,酵母菌没了糖也没力气干活。

你要是做酒酿,那得放足够的糯米啥的,让酵母菌有得吃,它们才能欢快地繁殖。

还有个重要的点,那就是湿度。

酵母菌不能太干也不能太湿。

太干了,它们会渴死;太湿了,又会被淹死。

就像咱在沙漠里会渴得不行,在洪水里又会有危险。

培养酵母菌就得像照顾小宝宝一样细心。

给它们合适的温度、充足的营养和恰当的湿度。

这样,它们才能好好地为咱干活,做出好吃的面包、酒酿啥的。

咱可不能马虎,不然就白忙活一场啦!我觉得培养酵母菌得用心,这样才能成功。

红法夫酵母的检测标准

红法夫酵母的检测标准

红法夫酵母是一种常见的真菌,可以在食品、饲料、环境等多种样品中检测到。

以下是红法夫酵母的检测标准:
1. 检测方法:目前常用的检测方法有基于培养的方法和基于PCR的方法。

基于培养的方法包括平板计数法、滤膜计数法、血液琼脂法等,基于PCR的方法则是通过扩增样品中的DNA 来检测红法夫酵母的存在。

2. 检测限:红法夫酵母的检测限因检测方法不同而异,一般在10^3~10^5个/g之间。

3. 检测标准:红法夫酵母的检测标准主要根据不同的食品和饲料种类而定。

在食品中,一般以10^3~10^4个/g为合格标准;在饲料中,以10^2~10^3个/g为合格标准。

在环境样品中,红法夫酵母的检测标准则根据不同的应用场景而定。

4. 检测样品:红法夫酵母可以在多种样品中检测到,包括谷物、豆类、干果、蔬菜、饲料等。

对于不同的样品类型,需要选择不同的检测方法和检测标准。

总的来说,红法夫酵母的检测标准是根据不同的应用场景而定的,需要根据具体的检测方法和检测标准进行选择。

在食品、饲料等领域,红法夫酵母的检测是非常重要的,可以有效保障食品安全和质量。

红发夫酵母生物合成虾青素天然促进剂的研究

红发夫酵母生物合成虾青素天然促进剂的研究

红发夫酵母生物合成虾青素天然促进剂的研究张丽敏;华艳艳;孙玉梅;曹芳【摘要】在摇瓶发酵过程中添加富含虾青素合成前体的果蔬汁及茶汁,考察了添加剂对虾青素合成的影响.结果表明:在适当的发酵时间添加橙汁、绿茶汁和番茄汁能明显促进细胞生长及虾青素合成,最高虾青素产量和细胞虾青素含量可分别比对照提高124%和128%;添加菠菜汁导致细胞虾青素含量有所降低.%The paper studied the effects of additives on the synthesis of astaxanthin by adding fruit-vegetable juice and tea juice rich in synthetic precursor of astaxanthin during shaking flask fermentation.The results showed that the orange juice, green tea juice and tomato juice added in the proper fermentation time could remarkably promote the cell growth and the synthesis of astaxanthin; the highest astaxanthin yield and the astaxanthin content in cells were respectively improved by 124% and 128% in comparison with the control group;and the addition of spinach juice resulted in the reduction of the astaxanthin content in cells.【期刊名称】《河南工业大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2011(032)001【总页数】4页(P66-69)【关键词】红发夫酵母;虾青素;促进剂【作者】张丽敏;华艳艳;孙玉梅;曹芳【作者单位】大连工业大学,生物工程学院,辽宁,大连,116034;大连市农业科学研究院,辽宁,大连,116036;大连工业大学,生物工程学院,辽宁,大连,116034;大连工业大学,生物工程学院,辽宁,大连,116034【正文语种】中文【中图分类】TS202.3虾青素属于酮式类胡萝卜素,呈艳红色,它具有独特的着色功能、极强的抗氧化性,在抗癌变、增强免疫和抗光敏等生物学功能上远强于其他类胡萝卜素,因而在饲料、食品、化妆品及医药等领域具有广阔的应用前景[1-2].目前认为红发夫酵母(Phaffia rhodozym a)是实现发酵法工业化生产虾青素最具潜力的菌种之一[3]. 开发廉价的培养原料、降低发酵成本是红发夫酵母产虾青素研究的主要内容之一.从虾青素生物合成途径可知,番茄红素、β-胡萝卜素等是虾青素合成的重要前体[4],如 Johnson等[5]在培养液中加入番茄汁,使虾青素含量提高到 0.814 mg/g干细胞.胡荣锁等[6]发现,西瓜汁可提高虾青素产量,以 10%的西瓜汁为原料时虾青素产量较高.自然界中许多绿色植物中类胡萝卜素含量都很高,作者选用几种类胡萝卜素含量较高的常见果蔬及茶叶为原料,于不同发酵时期定量添加这些果蔬汁及饮料,考察它们对红发夫酵母生物合成虾青素的影响,以期寻找到成本低廉的虾青素合成促进剂.红发夫酵母 (Phaffia rhodozym a)AS 2.1557:中国科学院微生物研究所.种子培养基:葡萄糖 10 g,麦芽汁 (10oBx)3 g,蛋白胨 5 g,酵母膏 3 g,自来水 1 L,pH 6.0.摇瓶发酵培养基:葡萄糖20 g,(NH4)2SO45 g,KH2PO41 g,MgSO4·7H2O 0.5 g,CaCl20.1 g,酵母膏 1 g,自来水 1 L,pH6.0.液体种子:将 2环菌苔接种于装有 25 mL种子培养基的 250 mL三角瓶,于22℃、210 r/min振荡培养 48 h.摇瓶发酵:将 2 mL种子液接入装有 23 mL发酵培养基的 250 mL三角瓶,于 22℃、210 r/min振荡培养,定期取样测定.1.4.1 生物量测定采用比浊法[7]:取 1 mL发酵液,用纯净水稀释,并以除去菌体的发酵液作空白,测定500 nm波长下的吸光值.1.4.2 虾青素提取及测定二甲基亚砜法[8]:取 2 mL发酵液离心,收集菌体,洗涤 2次,用 1 mL二甲基亚砜(55℃)破壁,加入 5 mL丙酮提取,3 000 r/min离心 10 min,收集上清液,以二甲基亚砜与丙酮混合液(体积比 1︰5)为空白,测定 480 nm波长下的吸光值.虾青素产量和细胞虾青素含量按以下公式计算:影响较小.在 0 h和 24 h比在 48 h添加橙汁对细胞生长及虾青素合成更有利.式中:Va为萃取液体积 (mL);A为 480 nm波长下的吸光值;E为比消光系数,即为2 150;Vb为发酵液取样体积 (mL);G为 VbmL发酵液中的细胞干重 (g);10 000,10为单位换算后的余数.1.4.3 还原糖含量测定采用 DNS法[9].橙汁 (或番茄汁):鲜橙 (或新鲜红番茄)去皮、榨汁、过滤,收集滤液、灭菌.无菌过滤除去沉淀,得橙黄色橙汁 (或橙红色番茄汁),测定还原糖含量,于4℃存放、备用.菠菜汁:新鲜菠菜去根和黄叶,洗净、晾干、称重,700 g菠菜加入 300 mL自来水榨汁、过滤,收集滤液、灭菌.无菌过滤除去固形物,得浅绿色菠菜汁,于4℃存放、备用. 绿茶汁:绿茶 100 g,加入55℃自来水 200 mL,于55℃恒温浸泡 3 h,过滤,收集滤液、灭菌.无菌过滤除去沉淀,得黄绿色茶汁,于4℃存放、备用.以上滤液和对照 (自来水)均于115℃灭菌20 min.分别于摇瓶发酵至 0、24、48 h时添加 2 mL橙汁或菠菜汁,于发酵 60 h和 72 h 时取样测定.结果见图 1和图 2.由图 1可知,分别在发酵 0、24、48 h时添加橙汁,发酵 60 h和 72 h的细胞产量可分别提高54.4%和 49.9%、48.4%和 46.5%、29.3%和36.1%;虾青素产量分别提高 65.5%和 50.9%、71.1%和 43.6%、44.4%和 46.1%;细胞虾青素含量可分别提高 7.2%和 0.38%、15.2%和-2.3%、11.7%和 7.0%.可见,与对照组相比,在发酵0~48 h添加橙汁,使虾青素产量提高的幅度较大,细胞产量次之,而对细胞虾青素含量的由图 2可知,分别在发酵 0、24、48 h时添加菠菜汁,发酵 60 h和 72 h的细胞产量可分别提高35.0%和 44.7%、15.4%和 15.5%、6.47%和14.6%;虾青素产量可分别提高 14.6%和12.6%、10.6%和 6.3%、-13.9%和 -3.66%;而细胞虾青素含量则分别降低 8.3%和 15.0%、2.1%和 5.4%、8.0%和 10.8%.可见,在发酵 0~48 h 添加菠菜汁,均使细胞虾青素含量明显降低.在 0 h和 24 h添加菠菜汁对提高细胞和虾青素的产量较有利;在 48 h添加菠菜汁,虾青素的合成明显受到抑制.总体上看,添加菠菜汁不如橙汁对虾青素的生物合成有利.分析原因可能是:其一,菠菜含糖量较少,而橙子中则含有丰富的葡萄糖、果糖、蔗糖等[10](经测定可知,2 mL 橙汁可使 25 mL培养基含糖量增加约 4.0 g/L),在补加橙汁的同时也起到了补糖的作用,因而橙汁更能促进菌体生长;其二,橙汁中除含有类胡萝卜素 (含 0.55 mg/100 g)外,还含有维生素、苹果酸、柠檬酸等物质,其中柠檬酸可能是虾青素合成过程中潜在的前体[11],而菠菜中虽然类胡萝卜素含量很高 (含3.87 mg/100 g)[10],但同时还含有较多的草酸和无机盐,制备菠菜汁时,灭菌后出现大量墨绿色的结块,会损失较多的营养物质;其三,菠菜汁中可能含有某些抑制虾青素合成的特殊物质,因此,以后的研究应注意改进菠菜汁的制备工艺,以除去原料中的抑制性物质.分别于摇瓶发酵至 0、24、48 h时添加 2 mL绿茶汁或番茄汁,每隔 12 h取样测定.结果见表1.由表1可知,在 0 h添加绿茶汁,发酵周期不变,细胞产量提高 43%,虾青素产量略有提高,而细胞虾青素含量略有下降;在 0 h添加番茄汁,细胞产量虽较高,但达到最大值的时间拖后 36 h,且虾青素合成明显受到抑制.在 24 h和 48 h添加绿茶汁或番茄汁,均能不同程度促进菌体生长及虾青素合成.在 24 h添加绿茶汁,发酵周期缩短12 h;在 48 h添加绿茶汁,对细胞产量影响不大,但明显促进虾青素合成,发酵周期延长 24 h时,最高虾青素产量和细胞虾青素含量可分别提高124%和 128%;在 24 h 和 48 h添加番茄汁,发酵周期分别延长 48 h和 24 h.可见,在发酵 48 h时(经测定此时发酵液残糖已降至较低水平)添加绿茶汁或番茄汁,比在 0 h或 24 h时添加更能有效促进细胞生长及虾青素合成.分析可知,番茄汁中不但含有一定量的糖 (2 mL番茄汁可使 25 mL培养基含糖量增加约 1.6 g/L),还含有番茄红素以及较多的有机酸,这些物质均可促进菌体的生长和代谢[12].但较特殊的是,在 0 h添加番茄汁会大大降低虾青素的合成能力,这可能是由于番茄红素的存在而使得虾青素的合成受阻,菌体在利用番茄汁进行生长的同时合成了其他代谢产物.而绿茶中不仅类胡萝卜素含量较高 (含 5.46 mg/100 g),而且还含有较多的类黄酮类物质,其中β-紫罗兰酮是β-胡萝卜素的末端环类似物[13],这些物质可能被菌体利用直接用于合成虾青素.以上 4种果蔬汁的添加效果表明,以绿茶汁作虾青素合成促进剂具有极为乐观的应用前景;橙汁和番茄汁的添加效果较好,菠菜汁的制备方法还有待于改进.另外,很多研究表明,茶树鲜叶[14-15]可作为原料提取β-D-葡萄糖苷酶 (EC 3.2.1.21).该酶同样存在于红发夫酵母细胞内,并可通过调节其活性而使酵母的细胞壁发生变化[16].因而,可考虑以新鲜茶树叶作为原料,经适当处理后在红发夫酵母培养过程中适量添加,有望在促进虾青素合成及减弱酵母细胞壁合成上获得双重效果.【相关文献】[1] 王菊芳,吴振强,梁世中.虾青素的生理功能及其应用[J].食品与发酵工业,2000,26(2):66-69.[2] 裘晖,朱晓立.虾青素的结构与功能[J].食品工程,2007(1):16-18.[3] 耿华田.虾青素简介[J].化学教育,2007(3):5-7.[4] 贾立壮,王远山,郑裕国.红发夫酵母积累虾青素的代谢调控机理研究进展 [J].微生物学通报,2008,35(1):103-106.[5] Johnson E A,LewisM J.Astaxanthin for mation by the yeastPhaffia rhodozyma[J].Journal of General Microbiology,1979,115(1):173-183.[6] 胡荣锁,杨劲松,杨瑞,等.虾青素果汁饮料的研究 [J].安徽农业科学,2010,38(2):906-907.[7] Ramirez J,Gutierrez H,GschaedlerA.Optimization of astaxanthin production byPhaffia rhodozym athrough factorial design and response surface methodology[J].Journal of Biotechnology,2001,88(3):259-268.[8] Sedmak J J,Weerasinghe D K,Jolly S O.Extraction and quantitation of astaxanthin from Phaffia rhodozym a[J]. Biotechnol Techniques,1990,4(2):107-112.[9] 袁道强,黄建华.生物化学实验与技术[M].北京:中国轻工业出版社,2006:126-127.[10]吴成福.现代膳食营养手册[M].郑州:河南科学技术出版社,2003:119-120,133,139.[11]Flores C L B,Martín R S S.Citrate,a possible precursorof astaxanthin in Phaffia rhodozym a:influence of varying levels of ammonium,phosphate and citrate in a chemically defined medium[J].Applied Microbiology and Biotechnology,2001,55(3):341-347.[12]朱晓立,梁世中,邓毛程.不同时间流加番茄汁对红发夫酵母生产虾青素的影响[J].食品工业科技,2008,29(11):95-97.[13]孙乃霞,赵学明.红发夫酵母发酵生产虾青素的研究进展 [J].化学工业与工程,2007,24(4):339-344.[14]王迎春,李春华,刘晓军,等.茶叶中β-葡萄糖苷酶研究进展 [J].安徽农业科学,2008,36(10):4151-4153,4206.[15]王华夫,游小青.茶叶中β-葡萄糖苷酶活性的测定[J].中国茶叶,1996(3):16-17.[16]Pera L M,Rubinstein L,BaigoriM D.Influence ofmanganese oncellmorphology,protoplasts formation andβ-D-glucosidase activity inPhaffia rhodozym a[J].FEMSMicrobiologyLetters,1999,171(2):155-160.。

摇床培养确定酵母菌的培养条件或营养条件

摇床培养确定酵母菌的培养条件或营养条件

摇床培养确定酵母菌的培养条件或营养条件Revised by BETTY on December 25,2020摇床培养确定酵母菌的最适营养条件和培养条件实验方案酵母是单细胞微生物,形态通常有球形、卵圆形、腊肠形、椭圆形、柠檬形或藕节形等,一般为1~5或5~20微米,它属于高等微生物的真菌类。

酵母菌是兼性厌氧菌,在有氧的情况下,它把糖分解成二氧化碳和水且酵母菌生长较快。

在缺氧的情况下,酵母菌把糖分解成酒精和二氧化碳。

酵母菌能在PH值为~的范围内生长,最适PH值为6~7。

在低于水的冰点或者高于47℃的温度下,酵母细胞一般不能生长,生长温度一般在20~30℃,最适生长温度范围为28~30℃。

一、实验目的1、认识了解酵母菌的细胞形态和生理特性;2、学习了解酵母菌的营养需求,确定酵母菌生长的最适条件;3、掌握摇床培养酵母菌的操作技术及工艺流程;4、掌握正交试验的概念、原理、方法及运用领域,学习设计兵进行正交试验操作;5、学习掌握生物量的测定方法,利用比浊法和计数法分析确定酵母菌的最适营养条件和培养条件。

二、实验原理酵母菌的最适营养条件和培养条件是利用PDA液体培养基摇床培养,通过正交实验设计进行的。

正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的一种设计方法,它是根据正交性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,正交试验设计是分式析因设计的主要方法,是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。

正交表是一整套规则的设计表格,用L表示正交表的代号,a为试验的次数,b为水平数,c为列数,也就是可能安排最多的因素个数。

本实验采用了三因素三水平的正交试验来确定酵母菌的最适营养条件和培养条件。

生物量的测定方法有比浊法、计数法和直接称重法等。

由于酵母在液体摇床发酵培养过程中是以均一性的混浊液状态存在的,所以可以利用紫外分光光度计进行直接比色法来测定其生物量。

红发夫酵母生产虾青素的培养基优化

红发夫酵母生产虾青素的培养基优化
产量的影响
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80
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糖蜜r百总糖分率/%
图1不同舀己比的糖蟹和淀粉糖混合碳源 对生物量的影响
从图1中可知,当碳源仅为淀粉糖时,红发夫酵 母生物量最少,为5.63 g/L;当碳源仅为糖蜜时,生 物量达8.70 g/L;当糖蜜占总糖分率为80%时,生物 量最大达8.81 g/L。结果说明红发夫酵母能够利用 淀粉糖和糖蜜生长,但单独利用淀粉糖时酵母生长较 差,而糖蜜能有效被利用,使红发夫酵母的生物量较
同田
红发夫酵母生产虾青素的培养基优化*
朱晓立1,裘 晖2,邓毛程1,朱明军3,梁世中3
1(广东轻工职业技术学院食品与生物工程系,广东广州,510300)2(华学知识产权代理有限公司,广东广州,510640) 3(华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州,510640)
擒 要 从提高虾青素产量和降低生产成本综合考虑,研究选择了混合碳源,混合氮源、柠檬酸铵 ((NH。)。CeHsO,)、NazHPq、KzHP0‘、MgS04·7H:O组成培养基。正交设计优选出的培养基为混合碳源(糖 蜜40%、淀粉塘60%)30 g/L、混合氪源(玉米浆40%、(NH。)。S04 60%)7 g/L、MgS04·7H20 1.5 g/L、 (NH.)3 c6H。O,29/L、Na2HPO‘2.0 g/L,用此优化培养基摇瓶培养红发夫酵母获得生物量16.92 g/L,虾青素 含量903“g/g和虾青素产量15 279/19/L。 关键词红发夫酵母,虾青素,培养基优化
话蜜占总糖分率,%
图3不同配比糖蜜和淀粉糖混合碳源 对虾青素产量的影响
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图2不同糖质量分数对虾青素含量和产量的影响图3不同培养温度下的酵母生物量和虾青素产量红发夫酵母可以发酵糖类产生虾青素[1],其胞内虾青素含量一般为0.05%细胞干重,虾青素是一种酮式类胡萝卜素,常用作鱼虾等水产养殖动物的饲料添加剂[2]。

动物实验表明虾青素有抑制肿瘤发生、增强免疫功能、延缓衰老等多方面的功能[3],在功能食品、饲料、化妆品和医药等方面有着广阔的应用前景。

红发夫酵母有生长速度快、可实现细胞高密度培养、适合连续化生产以及提取色素后的酵母细胞可以作为饲料添加剂等优点,已越来越受到人们的重视。

但培养条件对红发夫酵母的生长和虾青素的合成有很大的影响,良好的培养条件可以明显地提高红发夫酵母的生长速率、生物量以及虾青素的产量。

1单因子实验1.1葡萄糖质量分数对发酵的影响[4]添加不同质量分数的葡萄糖于摇瓶培养基中,进行摇床培养,定时取样测定虾青素含量和虾青素产量。

实验结果见图1、图2。

由图1可以看出,酵母的生物量随着糖质量分数的增加而增加;但由图2可知,随着糖质量分数的增加,胞内虾青素含量却逐渐降低。

在葡萄糖质量分数为4%时,虾青素的产量达到最大,此后呈降低趋势。

1.2培养温度对发酵的影响由图3可以看出,红发夫酵母生长和虾青素积累的最适温度都是20℃。

低于或高于20℃对于红发夫酵母的生长和虾青素的产量都是不利的。

1.3pH 值对发酵的影响将摇瓶培养基的初始pH 值分别调至3、5、7、红发夫酵母摇瓶培养条件的优化杨静,李贤宇(天津渤海职业技术学院,天津300402)摘要:虾青素是一种极具潜力的色素和抗氧化剂,在水产养殖、饲料、食品和医药工业具有广阔的应用前景。

本文对产虾青素的红发夫酵母的培养基优化进行了研究。

摇瓶培养正交实验优化条件下,红发肤酵母的生物量为11.16g/L ,比初始条件下的酵母生物量提高了57%;虾青素含量为0.70mg/kg ,提高了66%;虾青素产量为7.83mg/L ,提高了1.6倍。

关键词:红发夫酵母;虾青素;培养基;优化doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2009.04.015中图分类号:TQ926文献标志码:B文章编号:1008-1267(2009)04-0043-03收稿日期:2009-03-20图1不同质量分数对酵母生物量的影响第23卷第4期2009年7月Vol.23No.4Jul.2009天津化工Tianjin Chemical Industry含量/μg ·L -1产量/μg ·L -1葡萄糖质量分数/%葡萄糖质量分数/%方差来源A B C D 误平方和4.555.3920.268.022.12自由度22229均方2.282.7010.134.010.24F 值9.6811.4643.0817.05显著性********实验号123456789M1M2M3RjA11122233313.0318.0020.251.63B 12312312320.2518.4512.570.37C 12323131225.4915.7110.082.68D 12331223111.718.121.30.522.582.461.034.141.143.663.014.981.303.832.220.903.891.203.972.806.461.70∑6.414.681.938.032.347.735.8111.443.00图5初始pH 值对发酵的影响9、11,进行摇床培养,定时取样测定虾青素含量和虾青素产量,实验结果如图4、图5所示。

从图中可以看出,培养基的初始pH 在5~9的范围内,有利于红发夫酵母的生长,pH 值在7~9的范围内有利于虾青素的积累,虾青素的产量最大。

1.4摇瓶装液量对发酵的影响[5]溶氧对红发夫酵母的生长和虾青素的积累影响较大。

在摇瓶培养实验中,影响发酵液中溶氧大小的主要因素是摇瓶装液量,实验考察了5种摇瓶装液量对发酵的影响,实验结果如图6、7所示。

由图1、2可以看出,装液量对于红发夫酵母的生长和虾青素产量的影响较大。

虽装液量的增加,红发夫酵母的生物量、酵母胞内虾青素含量和虾青素产量都明显地降低。

这主要是因为随着装液量的增加,溶氧系数降低,溶氧不能满足酵母细胞生长和虾青素合成的需要,从而导致生物量的下降和虾青素含量及产量的降低。

2摇瓶发酵条件优化正交实验根据前面的单因素实验结果,对四个因素———糖质量分数(A )、培养温度(B )、装液量(C )、pH 值(D ),进行四因素三水平的正交实验(L 934),由此来确定它们的最佳组合。

实验结果采用两次实验的平均值。

实验的因素水平编码、正交实验设计结果和方差分析表分别如表1、表2及表3所示。

图4初始pH 值对酵母生物量的影响注:F 0.90(2,9)=2.81,F 0.95(2,9)=4.26,F 0.99(2,9)=8.02表1实验因素和水平编码水平编码123A/%234B/℃202224C/mL 305070D 579表2正交实验设计和结果数据Y*y =2.85*Y —酵母生物量/g ·L -1T=51.27表3方差分析含量/μg ·L -1产量/μg ·L -12009年7月天津化工生物量/g ·L -144初始条件优化条件生物量/g ·L -17.1211.16虾青素含量/mg ·g -10.4230.702虾青素产量/mg ·L -13.017.83通过方差分析可知,这四个因素均是高度显著因子。

通过极差值可以看出对虾青素产量影响作用的强弱次序为R C >R A >R D >R B ,装液量的影响作用最显著,其原因与溶氧有关。

其次是糖质量分数的影响作用,影响作用最小的是培养温度。

四种因素的最优化条件为A 3B 1C 1D 3,即最适葡萄糖质量分数4%,最适温度为20℃,装液量30mL ,pH 值为9.0。

3优化与初始条件的摇床发酵比较将优化条件下的摇瓶发酵实验与初始条件下的摇瓶发酵实验结果进行比较(表4),红发夫酵母的生物量比初始条件下的生物量提高了57%;虾青素含量提高了66%;虾青素产量提高了1.6倍。

4结论4.1通过酵母培养基的优化正交实验发现,葡萄糖质量分数、培养温度、装液量和初始pH 这四个因素对于酵母的生长和虾青素的积累来说都是高度显著因子。

四种因素的优化结果为A 3B 1C 1D 3,即最适糖质量分数为4%,最适温度是20℃,最适装液量是30mL ,最适pH 值为9。

4.2将优化条件下的摇瓶发酵实验与初始条件下的摇瓶发酵实验结果进行比较,红发夫酵母的生物量比初始条件下的生物量提高了57%;虾青素含量提高了66%;虾青素产量提高了1.6倍。

参考文献:[1]李军训,杜金华,施安辉.微生物发酵法生产虾青素的研究[J].北京水产,2003(4).[2]朱宏娟,田科雄,李玲,等.酵母在饲料工业中的新应用[J].饲料工业,2005(12).[3]姬德衡,钱方,祖国仁.微生物工程在保健食品开发中的应用[J].江苏食品与发酵,2002(2).[4]朱明军,浦跃武,吴海珍,等.不同碳源及其浓度对红发夫酵母培养的影响[J].华南理工大学学报(自然科学版),2002(4).[5]朱明军,梁世中.装液量和接种量对红发夫酵母生长和虾青素积累的影响[J].氨基酸和生物资源,2002(4).表4优化条件下与初始条件下的实验结果比较L-丙氨酸催化加氢工艺研究王毅(天津高等医学专科学校,天津300222)摘要:采用间歇釜式反应器,以去离子水为溶剂,采用Ru/C 催化剂,对L-丙氨酸的加氢反应进行了研究,重点对反应温度、反应压力、催化剂用量、磷酸浓度等影响反应的因素进行了探讨,确定了适宜的反应条件。

关键词:L-丙氨酸;L-氨基丙醇;催化加氢;磷酸doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2009.04.016中图分类号:TQ028文献标志码:B 文章编号:1008-1267(2009)04-0045-03L-氨基丙醇作为合成左旋氧氟沙星的重要中间体,近年来市场需求量一直在持续增长,其合成方法主要有立体选择性合成和化学拆分法两种制备途径。

由于化学拆分法不适合工业化大生产,因而各国研究工作者主要对立体选择性合成法进行了研究,目前国内对立体选择性合成方法有多种报道[1,2,3]。

其中采用LiA1H 4还原L-丙氨酸制备L-氨基丙醇的优点是反应过程简单,缺点是价格昂贵,并且比较危险,同时后处理也比较麻烦[1];而通过将L-丙氨酸酯化,然后再采用较为便宜的KBH 4还原制备L-氨基丙醇的方法成本低廉,但其收率低[2,3]。

本文采用L-丙氨酸和氢气为原料,钌炭为催化剂,进行L-丙氨酸直接加氢合成L-氨基丙醇研究,以期开发出一条适宜的L-氨基丙醇合成路线。

收稿日期:2009-01-10第23卷第4期2009年7月Vol.23No.4Jul.2009天津化工Tianjin Chemical Industry。

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