TOP29【毕业设计】应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件.doc文档免费在线阅读

通过验证试验得到菌株实际产酶性能为，两者相差不大。

结论菌株产酶性能优化条件的数学回归模型为此模型能在试验范围内准确测得微生物产酶性能的条件。

通过因素之间的交互作用分析可以得出碳源与发酵培养基初始，碳源与温度，表面活性剂与温度的互作效应对菌株的产酶效果影响显著。

菌株发酵最优条件为发酵碳源浓度发酵氮源浓度表面活性剂浓度发酵初始发酵温度，在此条件下菌株理论产酶活性可以达到。

通过验证试验得到菌株的实际产酶性能为，两者相差不大。

刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件参考文献王璋食品酶学北京轻工业出版社罗仓学，张长青果及检验根据试验结果，采用计算各项回归系数，以建立菌株产酶酶活与碳源，氮源，表面活性剂，发酵培养基初始和发酵温度五因子的数学回归模型理号结果刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件五元二次回归方程的建立应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件结果与讨论产酶条件优化利用二次回归正交旋转组合设计方案对菌株进行发酵条件的优化，其试验组合及结果见表。

表五因素二次回归正交旋转组合实施试验结果表处分析根据试验结果，采用建立五元二次回归方程以确定最佳试验条件并对相关性强的两因素的交互作用进行响应面分析。

验证试验根据试验得到的数据，进行产果胶酶菌株的发酵试验，以验证最佳生产工艺条件。

刁望强和发酵温度五个因素进行二次回归正交旋转组合设计试验，通过测定果胶酶活力，确定最佳的发酵培养基配方。

试验因子水平及编码见表。

表因素水平编码表码值因素数据反应液体积吸取反应液体积反应时间发酵培养基最佳配方及条件的选择根据单因素试验结果，选择对果胶酶产酶水平影响显著的碳源，氮源，表面活性剂，发酵培养基初始下活性单位数毫升酶液式中空白消耗硫代硫酸钠溶液体积试样消耗硫代硫酸钠溶液体积硫代硫酸钠摩尔浓度摩尔硫代硫酸钠相当于游离半乳糖醛酸浓度为的淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色，继续滴定至蓝色消失为止，分别记下消耗硫代硫酸钠的体积数。

结果计算将每小时酶促催化果胶分解成游离的半乳糖醛酸所需的酶量定义为个酶活性单位，具体计算公式如溶液摇匀，再各加浓度为碘碘化钾溶液于两个三角瓶中，摇匀，加塞，放置后，分别吸取浓度为硫酸加入上述两个三角瓶中，用硫代硫酸钠滴定至淡黄色时停止滴定，加入加重蒸馏水，水浴后立即加热煮沸并冷却。

取上述瓶瓶中溶液各，分别加入另外两个三角瓶刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件瓶中，各加浓度为的碳酸钠冷却后过滤，调节值，定容至。

酶活测定取两个三角瓶，个为酶液瓶瓶，个为空白瓶瓶，并分别在瓶瓶中各加入果胶溶液，瓶加重蒸馏水和酶液后调值至，瓶管等。

试验方法发酵条件优化酶活测定参考孙越陈静，方法，进行酶活测定酶液制备将发酵液于，离心后取上清液作为粗酶液。

果胶溶液配制取果胶粉，加热溶解，煮沸摇床，金坛市恒丰仪器厂，高温灭菌锅型，上海绿宇精密仪器制造有限公司，水浴锅型，上海申胜生物技术有限公司，电磁炉，烧杯，试管，培养皿，接种针，酒精灯，碘量瓶，酸式滴定硝酸钠，牛肉膏，蛋白胨，琼脂，可溶性淀粉，硫代硫酸钠，碘，碘化钾，可溶性淀粉，硫酸铵，蔗糖，葡萄糖等均为甘肃中瑞试剂公司提供。

仪器设备微量移液器，上海雷勃分析仪器有限公司的理论依据。

刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件材料与方法材料菌株由试验筛选得到。

果胶美国公司，马铃薯市售，硝酸铵，硫酸钠，硫酸镁，氯化钾，硫酸铁，磷酸氢二钾，子量为，酶活比同类报道提高了。

目前国内工业上采用的果胶酶大多依赖进口产品，因此增加了生产成本，本试验旨在筛选果胶酶的高产菌株，并对其发酵条件进行优化，为实现果胶酶的国产化提供定，进行紫外线诱变突变株，其产酶遗传特性稳定，果胶酶产量可达干基以上，比出发菌株提高了倍。

国外对果胶酶的研究较多，等人从土壤中分离的产生的裂解酶的分子，进行紫外线诱变突变株，其产酶遗传特性稳定，果胶酶产量可达干基以上，比出发菌株提高了倍。

国外对果胶酶的研究较多，等人从土壤中分离的产生的裂解酶的分子量为，酶活比同类报道提高了。

目前国内工业上采用的果胶酶大多依赖进口产品，因此增加了生产成本，本试验旨在筛选果胶酶的高产菌株，并对其发酵条件进行优化，为实现果胶酶的国产化提供定的理论依据。

刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件材料与方法材料菌株由试验筛选得到。

果胶美国公司，马铃薯市售，硝酸铵，硫酸钠，硫酸镁，氯化钾，硫酸铁，磷酸氢二钾，硝酸钠，牛肉膏，蛋白胨，琼脂，可溶性淀粉，硫代硫酸钠，碘，碘化钾，可溶性淀粉，硫酸铵，蔗糖，葡萄糖等均为甘肃中瑞试剂公司提供。

仪器设备微量移液器，上海雷勃分析仪器有限公司，摇床，金坛市恒丰仪器厂，高温灭菌锅型，上海绿宇精密仪器制造有限公司，水浴锅型，上海申胜生物技术有限公司，电磁炉，烧杯，试管，培养皿，接种针，酒精灯，碘量瓶，酸式滴定管等。

试验方法发酵条件优化酶活测定参考孙越陈静，方法，进行酶活测定酶液制备将发酵液于，离心后取上清液作为粗酶液。

果胶溶液配制取果胶粉，加热溶解，煮沸，冷却后过滤，调节值，定容至。

酶活测定取两个三角瓶，个为酶液瓶瓶，个为空白瓶瓶，并分别在瓶瓶中各加入果胶溶液，瓶加重蒸馏水和酶液后调值至，瓶加重蒸馏水，水浴后立即加热煮沸并冷却。

取上述瓶瓶中溶液各，分别加入另外两个三角瓶刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件瓶中，各加浓度为的碳酸钠溶液摇匀，再各加浓度为碘碘化钾溶液于两个三角瓶中，摇匀，加塞，放置后，分别吸取浓度为硫酸加入上述两个三角瓶中，用硫代硫酸钠滴定至淡黄色时停止滴定，加入浓度为的淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色，继续滴定至蓝色消失为止，分别记下消耗硫代硫酸钠的体积数。

结果计算将每小时酶促催化果胶分解成游离的半乳糖醛酸所需的酶量定义为个酶活性单位，具体计算公式如下活性单位数毫升酶液式中空白消耗硫代硫酸钠溶液体积试样消耗硫代硫酸钠溶液体积硫代硫酸钠摩尔浓度摩尔硫代硫酸钠相当于游离半乳糖醛酸反应液体积吸取反应液体积反应时间发酵培养基最佳配方及条件的选择根据单因素试验结果，选择对果胶酶产酶水平影响显著的碳源，氮源，表面活性剂，发酵培养基初始和发酵温度五个因素进行二次回归正交旋转组合设计试验，通过测定果胶酶活力，确定最佳的发酵培养基配方。

试验因子水平及编码见表。

表因素水平编码表码值因素数据分析根据试验结果，采用建立五元二次回归方程以确定最佳试验条件并对相关性强的两因素的交互作用进行响应面分析。

验证试验根据试验得到的数据，进行产果胶酶菌株的发酵试验，以验证最佳生产工艺条件。

刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件结果与讨论产酶条件优化利用二次回归正交旋转组合设计方案对菌株进行发酵条件的优化，其试验组合及结果见表。

表五因素二次回归正交旋转组合实施试验结果表处理号结果刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件五元二次回归方程的建立及检验根据试验结果，采用计算各项回归系数，以建立菌株产酶酶活与碳源，氮源，表面活性剂，发酵培养基初始和发酵温度五因子的数学回归模型式中为碳源氮源表面活性剂发酵培养基初始值和发酵温度的编码值。

由方差分析可知回归方程的失拟性检验，不显著，可以认为所选用的二次回归模型是适当的回归方程的显著性检验，极显著，说明模型的预测值与实际值吻合，模型成立对回归系数进行显著性检验，在显著水平剔除不显著项，得到优化后的方程为试验因子间交互作用分析由回归系数的显著性检验可知，碳源与发酵培养基初始碳源与温度表面活性剂与温度的互作效应对菌株的产酶效果影响显著，对其分别作图，可直观地分析各因子间的互作效应。

由析可知回归方程的失拟性检验，不显著，可以认为所选用的二次回归模型是适当的回归方程的显著性检验，极显著，说明模型的预测值与实际值吻合，模型成立对回归系数进行显著性检验，在显著水平剔除不显著项，得到优化后的方程为试验因子间交互作用分析由回归系数的显著性检验可知，碳源与发酵培养基初始碳源与温度表面活性剂与温度的互作效应对菌株的产酶效果影响显著，对其分别作图，可直观地分析各因子间的互作效应。

由图可以看出，碳源和温度对产酶的影响较大。

当碳源浓度处于低水平时，随着的升高，菌株产酶性能逐渐提高当碳源浓度处于高水平时，随着的升高，菌株产酶性能逐渐降低。

当值较低时，随着碳源浓度的升高菌株产酶性能逐渐升高当值较高时，随着碳源浓度的增加，菌株产酶性能急剧降低。

这可能是由于在低条件下，碳源可以逐渐水解成微生物容易利用的小分子营养物质另外，由于菌株产生的酶为酸性水解酶，过高会影响酶的活性，造成菌株产酶性能降低。

刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件图碳源和发酵培养基初始值对产酶的交互作用分析由图可以看出，当碳源浓度处于较低水平时，随着发酵温度的升高，菌株的产酶性能先急剧上升，随后缓慢下降当碳源浓度处于较高水平时，随着发酵温度的升高，菌株的产酶性能先缓慢上升，再急剧下降。

当温度较低时，随着碳源浓度的提高，菌株的产酶性能逐渐升高当温度较高时，随着碳源浓度的增加，菌株的产酶性能迅速降低。

图碳源和发酵温度对产酶的交互作用分析由图可以看出，当表面活性剂浓度处于零水平附近时，温度对菌株产酶性能影响微弱。

当表面活性剂处于较低水平时，随着温度的升高，菌株的产酶性能急剧升高，当表面活性剂浓度处于较高水平时，随着温度的升高，菌株的产酶性能急剧下降。

这可能因为低浓度的表面活性剂可促进胞内酶的外渗，从而使菌株的产酶性能提高。

刁望强应用二次回归正交旋转组合设计优化果胶酶发酵条件图表面活性剂和温度对产酶的交互作用分析发酵条件的优化及验证采用对方程进行