【目的】优化胶红酵母固态发酵底物与发酵条件,提高类胡萝卜素产量,改善发酵产物营养价值,降低生产成本。【方法】选用胶红酵母TZR2014作为发酵菌种,采用Design-Expert软件的Mixture-Design设计固态发酵底物的配比,各底物原料的范围如下:麸皮50%—80%、豆粕6%—20%、玉米粉3%—15%、米糠2%—14%、玉米浆2%—10%、硫酸铵0.4%—2.5%、磷酸二氢钾0.05%—0.5%和硫酸镁0.03%—0.3%,通过固态发酵工艺生产类胡萝卜素,并根据类胡萝卜素的产量来确定最优的发酵底物。确定最适发酵底物配比后,利用L16(45)正交设计对发酵条件进行优化设计,各参数的范围如下:接种量5.0%—12.5%、发酵时间60.0—96.0 h、发酵温度26—32℃、p H4.0—7.0、含水量60.0%—75.0%,根据试验结果确定胶红酵母产类胡萝卜素的最优发酵条件。研究优化的胶红酵母固态发酵工艺对发酵产物粗纤维、粗蛋白质、水分、粗脂肪、粗灰分、钙、磷和氨基酸等营养物质的影响。【结果】胶红酵母发酵产物中类胡萝卜素含量与固态发酵底物中麦麸的添加量呈显著负相关(r=-0.336,P=0.045),与发酵底物中玉米浆的添加量呈显著正相关(r=0.344,P=0.040),与发酵底物中米糠添加量为正相关(r=0.329,P=0.050)。发酵产物中胶红酵母活菌数与底物中豆粕含量呈显著正相关(r=0.510,P=0.001)。接种量、发酵温度、p H、底物含水量对胶红酵母活菌数均有极显著的影响(P<0.05),而组氨酸、水分、粗脂肪含量显著低于发酵前(P

利用单因素试验与正交试验的方法,对沼泽红假单胞菌B9(Rhodopsedomonas palustris B9)产类胡萝卜素培养基和培养条件进行优化。结果表明:最佳培养基成分为:KH2PO40.6g,K2HPO40.9g,酵母膏1.5 g,蛋白胨2.3g,MgSO40.2g,CaCl20.3g,NaCl0.5g,最佳培养条件为:接种量为8%,温度为26℃,pH值为自然pH值。培养7d后,类胡萝卜素产量可达2.863mg·g-1(以干重计)。

采用正交设计法优化盐酸和蜗牛酶对红法夫酵母菌体进行破壁预处理,研究了不同中和终点pH值、菌体干燥温度、菌体粉碎细度和提取溶剂等提取条件对类胡萝卜素提取率的影响。结果表明,在37℃时用4 mol/L盐酸和600 mL蜗牛酶处理4 h破壁效果最好,此时类胡萝卜素提取率为91.3%(相对于DMSO提取方法)。在最佳中和终点pH值为4.0,最适干燥温度为50℃、最佳菌体粉碎细度为0.177 mm、最佳提取溶剂在菌体和提取溶剂料液比为4∶1时类胡萝卜素提取率逐步提高,最终达99.2%。整个工艺过程中提取条件温和,类胡萝卜素提取率基本完全,适合工业化生产的要求。

【目的】胡萝卜汁加工中产生了大量的废渣,需要较佳的干燥工艺保存好胡萝卜渣中的类胡萝卜素,以利于综合利用。【方法】采用热风干燥、真空干燥以及联合干燥工艺对胡萝卜渣干燥过程中含水量及类胡萝卜素的动态变化规律进行研究与比较。【结果】采用先热风85℃干燥45min后再真空75℃干燥,当胡萝卜渣含水量达到8%时,干燥时间最短,为135min,类胡萝卜素的损失率最少,仅为2.1%。【结论】热风-真空联合干燥技术能在较短的干燥时间内较大程度地保存胡萝卜渣中的类胡萝卜素,为较佳的胡萝卜渣干燥工艺。

为提高紫苏粕的综合利用率,采用有机溶剂提取法提取紫苏粕中的天然类胡萝卜素,通过单因素试验得出适宜的提取溶剂种类、丙酮与甲醇的体积比、提取温度、提取时间、固液比(紫苏粕质量与混合液体积的比),通过正交试验得出有机溶剂提取紫苏粕中类胡萝卜素的最佳工艺条件:丙酮与甲醇体积比为2∶1,提取温度为50℃,提取时间为8 h,固液比为1∶50。该浸提条件下类胡萝卜素提取率为4.0 mg/(100 g)。

以红草金鱼(red Carassius auratus)为研究对象,探究不同提取工艺对其体内类胡萝卜素提取效果的差异性。研究分别通过单因素试验和正交试验,确定不同影响因素的最佳提取条件,结果表明提取样品为红草金鱼干样、提取料液比为1∶15、提取时间为90 min、提取次数为2次、V(乙醇)∶V(丙酮)=1∶2、提取温度为80℃,类胡萝卜素提取含量质量分数最高可达140.58 mg/kg。筛选最优提取工艺,为今后提取与测定金鱼体内类胡萝卜素含量及其各组分色素的研究提供重要的科学依据。

以蛹虫草中类胡萝卜素的提取得率为考察指标,分别运用酸热提取法、超声提取法、酸热超声提取法、微波提取法、酸热微波提取法、丙酮提取法提取类胡萝卜素,比较6种方法的提取得率,得出酸热超声提取法是较好的提取方法。采用酸热超声提取法,设盐酸浓度、酸浸时间、沸水浴时间、超声功率、超声温度和超声时间等6个单因素试验,结合L27(313)正交试验设计,优化提取工艺参数。得出酸热超声提取法最优提取条件为盐酸浓度2.25 mol/L,酸浸时间30 min,沸水浴时间6 min,超声功率400 W,超声温度25℃,超声时间25 min,类胡萝卜素提取得率可达1 134.88μg/g;影响提取得率大小的因素依次为超声...

以海藻酸钠为壁材,对挤压凝聚复合法制取天然胡萝卜素微胶囊的主要参数进行了研究。结果表明,壁材浓度、壁材和心材质量比、液滴下落速度对微胶囊化的产率和效率影响较大;其最佳工艺参数为:壁材浓度20 g/L,壁材与心材质量比为3∶1,液滴下落速度为60滴/min,pH为5.0。选用人工挤压乳化法制备天然胡萝卜素微胶囊,与天然胡萝卜素溶液相比,其受外界环境的影响明显减弱,β-胡萝卜素分解速度减慢。

【目的】通过优化菜籽粕混菌固态发酵工艺以提高菜籽粕营养价值,为发酵菜籽粕在我国畜牧养殖上的应用提供理论参考。【方法】以普通菜籽粕为原料,采用嗜酸乳杆菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母3种菌株,以硫甙降解率(X%)、总酸增加率(Y%)、多肽增加率(Z%)为评价指标,并采用加权法以M为综合评价指标(其中M=0.7×X+0.15×Y+0.15×Z)评价发酵效果。其中,试验一以3株菌的不同添加量为试验因素,设计L9(34)三因素三水平正交试验,探究各菌株添加量及不同的菌株组合方式对发酵效果的影响;在试验一的基础上配置混菌发酵液,以发酵温度、料水比、发酵时间、接种量为试验因素,设计L16(45)四因素四水平正交试验,探究混菌固态发酵菜籽粕的最佳工艺,并结合最佳工艺进行中试验证。【结果】(1)试验一对以总变化率M为指标的正交试验结果进行极差分析,结果显示混菌固态发酵菜籽粕最佳混菌组合为嗜酸乳杆菌:酿酒酵母:枯草芽孢杆菌为=1﹕3﹕2,在该条件下,硫甙降解率为23.5%,总酸增加率为179.2%,多肽增加率为375.0%。(2)在试验一的基础上设计试验二并对结果进行极差分析,结果表明混菌固态发酵菜籽粕的最佳工艺条件为温度:33℃、料水比:1﹕1、时间:84h、接种量:6%,在该工艺条件下进行中试验证测得硫甙降解率为48.8%,总酸增加率为499.7%,多肽增加率为148.4%,总变化率为131.4%,符合试验预期;对各单因素的方差分析结果显示1水平温度(31℃)总变化率显著低于其他水平(P 0.05);2水平(1﹕1)的料水比总变化率高于其他水平,差异未达到显著水平(P>0.05);3水平(84 h)的发酵时间总变化率高于其他水平,但差异未达到显著水平(P>0.05);接种量各水平之间对总变化率的影响差异不显著(P> 0.05)。(3)在该最佳工艺条件下,微生物固态发酵增加了菜籽粕粗蛋白含量(从37.05%到40.90%)并降低了粗纤维浓度(从17.47%到16.72%);发酵菜籽粕氨基酸组成分析表明发酵增加了菜籽粕中各种氨基酸的含量,尤其是Asp,Thr,Ser,Glu,Pro,Ala和Lys;发酵后菜籽粕硫甙含量从36.08μmol·g~(-1)降至18.48μmol·g~(-1);发酵增加了菜籽粕中多肽含量(从0.84%到2.09%)和总酸含量(从1.01%到6.05%);菜籽粕发酵前后粗脂肪含量相似(4.31%和4.39%)。【结论】通过本发酵工艺对菜籽粕进行混菌固态发酵可有效降解菜籽粕中的硫甙,并提高菜籽粕中多肽和总酸的含量,菜籽粕营养价值得到有效改善。

　以鲜苹果渣为原料,利用单因素试验选择苹果渣固态酒精发酵的工艺参数。结果表明,最佳菌种为混合野生苹果酵母YA+YC,适宜发酵时间为5d;纤维素酶的最佳用量为每克苹果渣添加0.3334μmol/s,最佳酶解时间为6h,在此酶解条件下,与对照相比,原料还原糖净增率为27.7%;发酵的适宜温度为25℃;采用果胶酶、淀粉酶与纤维素酶共同预处理时效果最好,苹果渣的乙醇产率达65mL/kg。

【目的】优化球毛壳菌（Chaetomium globosum）秸秆固态发酵的培养基组成和发酵条件，提高发酵粗提物的抗真菌活性，为球毛壳菌生物农药的开发及秸秆绿色资源化提供参考。【方法】首先，以粗提物抗9种植物病原真菌菌丝生长的抑制率为评价指标，对培养基中的秸秆（水稻、小麦、玉米、油菜）和氮源（豆粕、麦麸、氯化铵）进行筛选，确定最适发酵培养基组成。随后进行发酵条件的单因素优化，以粗提物对辣椒疫霉的抑制率为评价指标，初步确定各发酵条件的较优范围及对粗提物抗真菌活性影响的程度。基于单因素优化的结果，利用正交设计对发酵条件进行正交优化，各参数的范围如下：发酵时间18—36 d、发酵温度26—32℃、培养基初始含水量70%—85%、秸秆与麦麸质量比4﹕1—1﹕1、秸秆粒径20—>100目。最后，获得球毛壳菌秸秆固态发酵产抗真菌活性物质的最优发酵条件并进行验证。【结果】在筛选固态发酵培养基组成时发现，球毛壳菌以小麦秸秆和麦麸组成的培养基进行发酵所获得的粗提物的抗真菌效果总体上优于其他组成的培养基。在发酵条件单因素优化中，菌液接种量对粗提物抗真菌效果影响不显著，故不对其进行后续的正交优化。正交优化中各发酵条件对球毛壳菌发酵粗提物抗真菌活性的影响极为显著（P发酵时间>培养基初始含水量>发酵温度>小麦秸秆粒径。正交优化获得的最优发酵条件为发酵时间24 d、发酵温度26℃、培养基初始含水量80%、小麦秸秆与麦麸质量比4﹕1、小麦秸秆粒径60—100目。经发酵条件优化后，1 mg·mL~(-1)的球毛壳菌发酵粗提物对核盘菌、辣椒疫霉、稻瘟病菌、桃褐腐病菌、尖镰孢、黄色镰孢、鞘腐霉、禾谷镰孢、水稻纹枯病菌的抑制率分别为100%、92.86%、85.94%、83.90%、76.12%、73.02%、66.18%、58.96%、52.99%。【结论】经过发酵培养基组成和发酵条件优化后，球毛壳菌的发酵粗提物具有较高的抗真菌活性，可为后续分离、纯化球毛壳菌利用秸秆固态发酵产生的抗真菌活性物质打下基础。

以油棕果为材料，分别提取油棕果5个发育时期的类胡萝卜素，采用高效液相色谱法进行分离，鉴定其中叶黄素、蕃茄红素、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素的成分和含量，并分析其变化规律。结果表明，高效液相色谱法可对油棕果中的叶黄素、蕃茄红素、α-胡萝卜素、β-胡萝卜素完全分离并进行定性和定量分析。随着油棕果实成熟度的增加，α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的含量逐渐增加，其中在果实发育后期，β-胡萝卜素是α-胡萝卜素的3～4倍；相反地，叶黄素从青果期到成熟期的含量是逐渐减少的；蕃茄红素的含量变化不大。油棕在成熟过程中总类胡萝卜素含量不断增加，主要转化为以α-胡萝卜素和β-胡萝卜素为主。

在对黑曲霉WM20-11产酸性β-甘露聚糖酶的培养基组分和培养条件单因素研究的基础上,设计了Plackett-Burman试验选取主要影响因素,并进行响应面分析。结果表明,黑曲霉WM20-11产酸性β-甘露聚糖酶的最适培养基和发酵条件为:水11.7mL,麸皮9.0g,豆饼粉1.0g,魔芋粉0.98g,玉米浆0.375mL,(NH4)2SO412.5g/kg,CaCl21.0g/kg,MgSO41.0g/kg,KH2PO42.5g/kg(相对于固体料),自然pH;28℃固体静置培养96h,期间翻曲2~3次。在此条件下,菌株产酶活性可达1337IU/g干曲。

【目的】以籼米为原料，优化富含辅酶Ｑ１０红曲的固态发酵工艺。【方法】采用Ｂｏｘ－Ｂｅｎｈｎｋｅｎ试验设计和响应面分析法，以影响红曲色价和辅酶Ｑ１０含量的４个关键固态发酵条件（初始ｐｈ、接种量、籼米初始含水率、亚油酸添加量）为自变量，以红曲色价和辅酶Ｑ１０含量为响应值对上述４个关键发酵条件参数进行优化，并在此基础上探讨红曲分段控温发酵策略。【结果】初始ｐｈ、接种量、亚油酸添加量对红曲色价和辅酶Ｑ１０影响显著（ｐ０．０５），优化确定的红曲最佳发酵条件为：初始ｐｈ６．０，红曲霉接种量１２％，籼米初始含水率５０％，亚油酸添加量６４ｍｇ．．．

为探究β-胡萝卜素强化对卤虫体内类胡萝卜素组成和含量的影响，以渤海湾卤虫（Artemia）为研究对象，设置5个β-胡萝卜素强化剂梯度（1、3、5、7、9mg·L~(-1)），并设1个无添加对照组，分别比较卤虫无节幼体和成虫在强化后体内类胡萝卜素组成和含量的变化。结果表明，强化后的卤虫体内检测到β-胡萝卜素、角黄素和海胆酮3种类胡萝卜素。营养强化后，卤虫无节幼体和成虫体内β-胡萝卜素含量随着强化剂量增大显著上升（P<0.05）；无节幼体海胆酮和成虫体内角黄素含量变化大致上与β-胡萝卜素强化梯度表现出显著相关性（P<0.05）。饥饿12h后，β-胡萝卜素下降显著，但强化组β-胡萝卜素沉积量依然显著高于对照组（P<0.05），表现出良好的富集效果。因此，通过营养强化的卤虫，不仅可以作为外源类胡萝卜素的生物载体，还可以利用其体内代谢转化为养殖苗种提供多级类胡萝卜素营养。