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響應(yīng)面法優(yōu)化白地霉(Galactomyces candidum)發(fā)酵產(chǎn)果膠酶

2017-04-20 03:13于振林賈會(huì)勇王頡劉亞瓊陳雪洋
釀酒科技 2017年4期
關(guān)鍵詞:產(chǎn)酶果膠酶硫酸銨

于振林,賈會(huì)勇,王頡,劉亞瓊,陳雪洋

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,河北保定071001)

響應(yīng)面法優(yōu)化白地霉(Galactomyces candidum)發(fā)酵產(chǎn)果膠酶

于振林,賈會(huì)勇,王頡,劉亞瓊,陳雪洋

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,河北保定071001)

為解決紅棗濃縮汁超濾困難的現(xiàn)象,對(duì)實(shí)驗(yàn)室保藏菌株白地霉進(jìn)行液體發(fā)酵產(chǎn)果膠酶工藝條件的優(yōu)化。首先采用單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)果膠酶發(fā)酵的適宜條件,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化,通過Design Expert8.05統(tǒng)計(jì)軟件確定培養(yǎng)基的適宜組合。結(jié)果表明,果膠酶發(fā)酵的較適宜條件為:發(fā)酵時(shí)間4 d,發(fā)酵溫度30℃,接種量7%,紅棗果膠添加量0.9%,硫酸銨添加量2%。回歸分析得到的優(yōu)化發(fā)酵條件為:發(fā)酵時(shí)間3.66 d,發(fā)酵溫度29.13℃,紅棗果膠添加量0.89%,此時(shí)的酶活是7648.71 U/m L。

白地霉;液態(tài)發(fā)酵;果膠酶;培養(yǎng)基優(yōu)化

果膠酶(pectinase)是指能夠催化果膠質(zhì)分解的多種酶的總稱[1],按其作用效果可分為果膠水解酶、果膠裂解酶、果膠酯酶和原果膠酶等[2]。果膠酶是國際上公認(rèn)的重要的四大工業(yè)酶制劑之一,已有40多年的生產(chǎn)應(yīng)用歷史,目前在食品加工、飼料加工、生物技術(shù)、紡織、造紙、環(huán)境保護(hù)、誘導(dǎo)植物抗病等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[1]。果膠酶在適宜的條件下可使底物組織柔化、分解,得到小分子產(chǎn)物,從而降低提取液的黏度,提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本[3]。

天然的果膠酶廣泛分布于高等植物和微生物中,微生物因具有生長速度快、生長條件簡單、代謝過程特殊和分布廣等特點(diǎn)而成為果膠酶的重要來源[4]。在微生物中,細(xì)菌、放線菌、酵母和霉菌都能代謝合成果膠酶[5]。尤華等[6]以Aspergillus sp.XZ-131為生產(chǎn)菌種進(jìn)行液體發(fā)酵產(chǎn)果膠酶,通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化培養(yǎng)基,最終酶活達(dá)300 U/m L。田林茂等[7]以黑曲霉HG-1為生產(chǎn)菌種,采用單因子實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵,所得果膠酶酶活力可達(dá)22248 U/g。Patil等[8]以葵花盤作為基質(zhì),接種Aspergillus niger DMF 27進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵,得到內(nèi)切果膠酶最大產(chǎn)酶率為12.6 U/g。Cavalitto等[9]采用響應(yīng)面分析法對(duì)Geotrichum klebahnii ATCC42397產(chǎn)原果膠酶的發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化,結(jié)果顯示,pH值和鐵離子對(duì)原果膠酶產(chǎn)率有顯著影響,在較優(yōu)條件下原果膠酶產(chǎn)率達(dá)到236 U/m L。

河北省是農(nóng)業(yè)大省,農(nóng)產(chǎn)品資源豐富,尤以棗類資源居多[10]。紅棗濃縮汁作為延長紅棗產(chǎn)業(yè)鏈的新型產(chǎn)品,其研發(fā)逐漸受到關(guān)注。但是在制汁過程中紅棗果膠的存在會(huì)導(dǎo)致果汁超濾困難,因此需要使用果膠酶進(jìn)行水解[11]。而目前國內(nèi)缺少針對(duì)紅棗果膠性質(zhì)開發(fā)的果膠酶,大型果品加工企業(yè)使用的果膠酶是法國進(jìn)口的用于加工濃縮蘋果汁的酶制劑,不適合處理紅棗果實(shí)[12]。通過利用實(shí)驗(yàn)室保藏菌株白地霉,以紅棗果膠為唯一碳源進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)酶條件的優(yōu)化,得到適用于紅棗果汁、果酒澄清的酶制劑,其具有很好的專一性。

1 材料與方法

1.1 材料

菌種:白地霉(Galactomyces candidum),由河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院從棗園土壤中分離篩選保藏。

馬鈴薯葡萄糖固體培養(yǎng)基(PDA):北京索萊寶科技有限公司。

搖瓶種子培養(yǎng)基(PDB)(g/L):去皮馬鈴薯200,葡萄糖20,自然pH值,121℃滅菌20m in。

紅棗果膠的制備[13]:準(zhǔn)確稱取100.00 g經(jīng)粉碎的干棗,放入1000m L的燒杯中,添加400m L的蒸餾水,鹽酸調(diào)pH2,攪拌均勻后放在超聲波中超聲30 min,超聲完后立即拿出,置于恒溫水浴鍋中90℃浸提90m in,反應(yīng)完畢以后冷卻過濾,取濾汁加入3%活性炭于80℃條件下脫色30m in,冷卻后加入等體積的無水乙醇沉淀20m in,4000 r/m in離心得到沉淀,沉淀用95%的乙醇溶液沖洗3次,去除單糖與雙糖。沉淀真空冷凍干燥至恒重,保存?zhèn)溆谩?/p>

搖瓶初始發(fā)酵培養(yǎng)基(g/100 m L):紅棗果膠0.7,硫酸銨2,磷酸二氫鉀3.8,磷酸氫二鉀0.2,硫酸鎂0.5,無水氯化鈣0.05,pH 5.5,121℃滅菌20min。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 種子培養(yǎng)

取保藏菌種在PDA培養(yǎng)基上活化2 d后,用無菌生理鹽水將孢子洗下,制成3.5×107個(gè)/m L濃度的孢子懸浮液。按5%的接種量(v/v)接入滅過菌的搖瓶種子培養(yǎng)基中,置于回轉(zhuǎn)式搖床上30℃振蕩培養(yǎng),搖床轉(zhuǎn)速160 r/m in,,每隔一段時(shí)間將培養(yǎng)基取出,用定量濾紙過濾并烘干至恒重,通過稱干重法確定種子培養(yǎng)的最佳時(shí)間,結(jié)果見圖1。

1.2.2 粗酶液的提取

將發(fā)酵液在4℃下以8000 r/m in離心10m in后取上清液作為粗酶液,并于4℃保存,供酶活測(cè)定用。

1.2.3 果膠酶活力的測(cè)定[14]

各取1.0m L、pH 4的磷酸氫二鈉-檸檬酸緩沖液配制的濃度為1%的紅棗果膠底物溶液分別放入甲、乙2支25m L具塞試管中,于50℃條件下預(yù)熱5 m in。甲管中加入0.2 m L經(jīng)適當(dāng)稀釋的粗酶液,50℃水浴反應(yīng)30m in后加2m L的DNS終止反應(yīng),沸水浴5m in,冷卻后蒸餾水定容到25m L,搖勻;乙管中加入0.2m L經(jīng)適當(dāng)稀釋并滅活的粗酶液,50℃水浴反應(yīng)30m in后加2m L的DNS終止反應(yīng),沸水浴5m in,冷卻后蒸餾水定容到25m L,搖勻。在540 nm下測(cè)定其吸光值。在上述反應(yīng)體系中,每分鐘催化紅棗果膠產(chǎn)生1μg半乳糖醛酸所需的酶量定義為1個(gè)酶活力單位,以U/m L表示。

果膠酶活力計(jì)算公式:

式中:X——果膠酶活力;

A甲——粗酶液的吸光度值;

A乙——空白樣的吸光度值;

100——粗酶液的稀釋倍數(shù);

5——測(cè)定酶活時(shí)取了1/5m L原酶液;

1000——1mg=1000μg;

t——反應(yīng)時(shí)間,m in;

K——標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。

1.2.4 發(fā)酵條件對(duì)產(chǎn)酶的影響實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素實(shí)驗(yàn)分別研究發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、接種量、紅棗果膠添加量、氮源種類、硫酸銨添加量等對(duì)果膠酶活性的影響。

1.2.4.1 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響

取種子培養(yǎng)液按6%(v/v)接種量接種于40m L初始發(fā)酵培養(yǎng)基中,在160 r/m in、30℃條件下進(jìn)行搖瓶發(fā)酵培養(yǎng),分別在1 d、2 d、3 d、4 d、5 d終止發(fā)酵,于50℃、pH4的酶促反應(yīng)條件下分別測(cè)定其果膠酶活力,探究不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.4.2 發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響

取種子培養(yǎng)液按6%(v/v)接種量接種于40m L初始發(fā)酵培養(yǎng)基中,在160 r/m in條件下?lián)u瓶發(fā)酵培養(yǎng)4 d,發(fā)酵溫度分別為24℃、27℃、30℃、33℃、36℃,發(fā)酵結(jié)束后,在50℃、pH4的酶促反應(yīng)條件下分別測(cè)定其果膠酶活力,探究不同發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.4.3 不同接種量對(duì)產(chǎn)酶的影響

取種子培養(yǎng)液分別按4%(v/v)、5%(v/v)、6% (v/v)、7%、8%(v/v)接種量接種于40m L初始發(fā)酵培養(yǎng)基中,在160 r/m in、30℃條件下?lián)u瓶發(fā)酵培養(yǎng)4 d,發(fā)酵結(jié)束后,在50℃、pH4的酶促反應(yīng)條件下分別測(cè)定其果膠酶活力,探究不同接種量對(duì)產(chǎn)酶的影響,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.4.4 紅棗果膠添加量對(duì)產(chǎn)酶的影響

取種子培養(yǎng)液按7%(v/v)接種量接種于紅棗果膠添加量分別為0.3%(m/v)、0.5%(m/v)、0.7%(m/v)、0.9%(m/v)、1.1%(m/v)的40 m L搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基中,在160 r/m in、30℃條件下?lián)u瓶發(fā)酵培養(yǎng)4 d,發(fā)酵結(jié)束后,在50℃、pH4的酶促反應(yīng)條件下分別測(cè)定其果膠酶活力,探究紅棗果膠含量對(duì)產(chǎn)酶的影響,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.4.5 氮源種類對(duì)產(chǎn)酶的影響

取種子培養(yǎng)液按7%(v/v)接種量接種于氮源分別為硫酸銨、氯化銨、尿素、牛肉膏、蛋白胨(添加量均為2%)的40m L搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基中,在160 r/min、30℃條件下?lián)u瓶發(fā)酵培養(yǎng)4 d,發(fā)酵結(jié)束后,在50℃、pH4的酶促反應(yīng)條件下分別測(cè)定其果膠酶活力,探究氮源種類對(duì)產(chǎn)酶的影響,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.4.6 硫酸銨添加量對(duì)產(chǎn)酶的影響

取種子培養(yǎng)液按7%(v/v)接種量接種于40m L搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)基中,以硫酸銨為氮源,分別添加1.0%(m/v)、1.5%(m/v)、2.0%(m/v)、2.5%(m/v)、3.0%(m/v),在160 r/m in、30℃條件下?lián)u瓶發(fā)酵培養(yǎng)4 d,發(fā)酵結(jié)束后,在50℃、pH4的酶促反應(yīng)條件下分別測(cè)定其果膠酶活力,探究硫酸銨添加量對(duì)產(chǎn)酶的影響,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。

1.2.5 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

綜合考慮單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,以發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、紅棗果膠含量為影響因素,果膠酶活力為響應(yīng)值,設(shè)計(jì)3因素3水平的響應(yīng)面實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用Design Expert 8.05統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。因素水平表見表1。

表1 響應(yīng)面因素水平表

2 結(jié)果與分析

2.1 白地霉生長曲線

白地霉的生長曲線見圖1。

圖1 白地霉生長曲線

由圖1可知,白地霉的生長曲線大致呈S形分布,孢子發(fā)芽的遲滯期需0~6 h;之后菌絲伸長增多,進(jìn)入對(duì)數(shù)生長期,需6~24 h;24 h后固形物重量減輕,曲線趨向平穩(wěn),進(jìn)入生長穩(wěn)定期。因此,種子培養(yǎng)基的培養(yǎng)時(shí)間約需24 h。

2.2 半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制(表2)

表2 半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

取9支25m L的具塞試管按1—9順序編號(hào),按表1加入相應(yīng)試劑后(其中DNS試劑的配制參照苑鵬的方法[15]),于沸水中精確反應(yīng)5m in,冷卻后用蒸餾水定容至25m L,搖勻,于540 nm波長處測(cè)其吸光度值,從而得到半乳糖醛酸含量標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖2所示,其中半乳糖醛酸含量(x)與吸光度值A(chǔ)(y)的線性方程為y=0.3501x-0.0472,R2= 0.9976,吸光度值要在0.019~0.806之間,否則須重新稀釋。

圖2 半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 發(fā)酵條件對(duì)產(chǎn)酶的影響結(jié)果

2.3.1 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響(見圖3)

由圖3可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,果膠酶活力呈先增大后減小的趨勢(shì),在發(fā)酵第4天時(shí),產(chǎn)酶能力達(dá)到最大值7127.83 U/m L。這可能是因?yàn)樵诎l(fā)酵初期,培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質(zhì)主要用于菌體的生長,代謝產(chǎn)物積累較少,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,代謝產(chǎn)物的大量積累可能產(chǎn)生某種抑制劑,導(dǎo)致部分菌體發(fā)生自溶現(xiàn)象[16]。經(jīng)單因素方差分析,發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶具有極顯著性影響(P<0.01)。因此,發(fā)酵4 d較為適宜。

圖3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響

2.3.2 發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響(見圖4)

圖4 發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響

由圖4可知,隨著發(fā)酵溫度的升高,果膠酶活力呈先增大后減小的趨勢(shì),在30℃時(shí),產(chǎn)酶能力達(dá)到最大值7335.5U/m L。微生物生長均有其適宜的溫度范圍,溫度過高或過低均會(huì)抑制其生長,從而影響發(fā)酵過程中代謝產(chǎn)物的生成。經(jīng)單因素方差分析,30℃較其他發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)酶具有極顯著性影響(P<0.01)。

2.3.3 接種量對(duì)產(chǎn)酶的影響(見圖5)

由圖5可知,隨著接種量的增加,果膠酶活力呈先增大后減小的趨勢(shì),當(dāng)接種量為7%時(shí)酶活為7681.45 U/m L。若接種量過高,則導(dǎo)致菌體繁殖過快,營養(yǎng)物質(zhì)消耗迅速,造成發(fā)酵體系內(nèi)菌體生長與代謝產(chǎn)酶失去平衡[17]。據(jù)方差分析,接種量對(duì)產(chǎn)酶具有極顯著性影響(P<0.01)。

2.3.4 紅棗果膠添加量對(duì)酶活的影響(見圖6)

圖5 接種量對(duì)產(chǎn)酶的影響

圖6 紅棗果膠添加量對(duì)產(chǎn)酶的影響

由圖6可知,當(dāng)果膠添加量為0.9%時(shí),菌株產(chǎn)酶能力達(dá)到最大值7819.92 U/m L。此后,隨著果膠添加量的增大,酶活力逐漸下降,這是由于碳源濃度偏大會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基內(nèi)溶氧不足,菌體代謝受抑制,致使產(chǎn)酶能力降低。據(jù)方差分析,紅棗果膠添加量對(duì)產(chǎn)酶具有極顯著性影響(P<0.01)。

2.3.5 氮源種類對(duì)酶活的影響(見圖7)

圖7 氮源種類對(duì)產(chǎn)酶的影響

由圖7可知,無機(jī)氮源(硫酸銨、氯化銨)比有機(jī)氮源(牛肉膏、蛋白胨)更有利于產(chǎn)酶。在發(fā)酵初期,無機(jī)氮源首先被消耗,發(fā)酵期間無機(jī)氮源可以控制發(fā)酵過程中菌體生長時(shí)期和代謝產(chǎn)物形成時(shí)期的協(xié)調(diào)[18]。硫酸銨為氮源時(shí)產(chǎn)酶能力最大,為8096.73 U/m L。

2.3.6 硫酸銨添加量對(duì)酶活的影響(見圖8)

圖8 硫酸銨含量對(duì)產(chǎn)酶的影響

由圖8可知,隨著發(fā)酵培養(yǎng)基硫酸銨含量的增加,果膠酶活力呈先增大后減小的趨勢(shì),在硫酸銨含量為2%時(shí),產(chǎn)酶能力達(dá)到最大值7958.26 U/m L。這是因?yàn)榱蛩徜@含量過高會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)基pH值發(fā)生變化,偏離菌體生長適宜的酸堿范圍,導(dǎo)致產(chǎn)酶能力下降。據(jù)方差分析,硫酸銨含量對(duì)產(chǎn)酶具有極顯著性影響(P<0.01)。

2.4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

2.4.1 回歸模型的建立

響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3,回歸模型顯著性檢驗(yàn)結(jié)果見表4。以酶活Y為響應(yīng)值,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合,得到二次響應(yīng)面回歸模型為:

該回歸模型具有很高的顯著性(P<0.01),失擬項(xiàng)不顯著(P>0.05),說明方程對(duì)實(shí)驗(yàn)的擬合良好。該模型一次項(xiàng)中的A、B,二次項(xiàng)中的A2、B2、C2對(duì)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)有顯著或極顯著的影響,其余各項(xiàng)不顯著。模型決定系數(shù)R2=0.9617,調(diào)整決定系數(shù)Radj2= 0.9124,說明該模型能較好描述95%響應(yīng)值的變化,其擬合程度較好,實(shí)驗(yàn)誤差較小,因此可以用此模型對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

2.4.2 響應(yīng)面及等高線分析

表3 響應(yīng)面方案及結(jié)果

分別將模型中發(fā)酵時(shí)間(A)、發(fā)酵溫度(B)、紅棗果膠含量(C)固定在0水平,得到另外2個(gè)因素對(duì)酶活的子模型,再根據(jù)子模型繪制出三維曲面圖和等值線圖,結(jié)果見圖9。其中,三維曲面圖越凸的位點(diǎn)酶活越大,等值線的中心位點(diǎn)對(duì)應(yīng)的酶活最大。

根據(jù)回歸分析結(jié)果可知,發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、紅棗果膠含量的兩兩因素之間的交互作用均不顯著(P>0.05)。由F值可知,對(duì)果膠酶活影響的主次次序?yàn)榘l(fā)酵時(shí)間>發(fā)酵溫度>紅棗果膠含量。通過Design Expert軟件分析,可得到較適宜的發(fā)酵條件為:發(fā)酵時(shí)間3.66 d,發(fā)酵溫度29.13℃,紅棗果膠含量0.89%,此時(shí)的酶活是7648.71 U/m L。考慮到操作中的實(shí)際性和便利性,將較適宜的發(fā)酵條件修改為,發(fā)酵時(shí)間3.5 d,發(fā)酵溫度29.0℃,紅棗果膠含量0.9%。為檢驗(yàn)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果的可靠性,在得到優(yōu)化后的適宜發(fā)酵條件下進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),重復(fù)3次,以較適宜條件發(fā)酵得到果膠酶活為7526.77 U/m L,與響應(yīng)面得到的模型預(yù)測(cè)值相比,誤差不顯著,因而說明建立的回歸模型能較為準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)實(shí)際發(fā)酵情況。

3 結(jié)論

由于紅棗富含果膠,在制汁過程中超濾困難,因此需要借助果膠酶進(jìn)行酶解。目前國內(nèi)缺少針對(duì)紅棗果膠性質(zhì)開發(fā)的果膠酶,大型果品加工企業(yè)使用的果膠酶是法國進(jìn)口的用于加工濃縮蘋果汁的酶制劑,不適合處理紅棗果實(shí)。為針對(duì)性地解決這一難題,本研究采用實(shí)驗(yàn)室保藏菌種白地霉,并以紅棗果膠為唯一碳源進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng),得到可應(yīng)用于紅棗果膠的酶活力較高的果膠酶。通過單因素實(shí)驗(yàn)確定該菌株的較適發(fā)酵產(chǎn)酶條件為:發(fā)酵時(shí)間4 d,發(fā)酵溫度30℃,接種量6%,紅棗果膠含量0.9%,氮源種類為硫酸銨,硫酸銨含量2%。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化,回歸分析得較適宜的發(fā)酵條件為:發(fā)酵時(shí)間3.66 d,發(fā)酵溫度29.13℃,紅棗果膠含量0.89%,此時(shí)的酶活是7648.71 U/m L。發(fā)酵時(shí)間對(duì)菌株產(chǎn)酶影響極顯著,發(fā)酵溫度對(duì)菌株產(chǎn)酶影響顯著,而發(fā)酵培養(yǎng)基果膠含量對(duì)菌株的產(chǎn)酶能力影響不顯著。

表4 回歸模型方差分析

圖9 各因素對(duì)產(chǎn)酶影響的響應(yīng)面圖和等高線圖

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Optim ization of the Fermentation Conditionsof Galactomyces candidum to Produce Pectinase by Response SurfaceM ethod

YU Zhenlin,JIA Huiyong,WANG Jie,LIU Yaqiong and CHEN Xueyang
(College of Food Science and Technology,HebeiAgricultural University,Baoding,Heibei071001,China)

In order to solve the problem of difficultultrafiltration of jujube concentrated juice,the fermentation conditions of Galactomyces candidum preserved in the lab to produce pectinase were optim ized.Firstly,the optimum fermentation conditions were designed by single factor test,then response surfacemethod was applied,and the optimum compositions of the culturemedium were determined by Design Expert 8.05.The results showed that the optimum fermentation conditions were as follows:4 d fermentation time,fermentation temperature was at 30℃,the inoculating quantity was 7%,the adding level of jujube pectin was 0.9%,and the adding level of(NH4)2SO4was 2.0%.The optimum fermentation conditions by regression analysiswere obtained as follows:fermentation timewas 3.66 d,fermentation temperaturewas at29.13℃,the adding levelof jujube pectin was0.89%,and pectinase activity was up to 7648.71 U/m L.

Galactomyces candidum;liquid-state fermentation;pectinase;optim ization of culturemedium

TS201.3;TQ920

A

1001-9286(2017)04-0026-07

10.13746/j.njkj.2016376

河北省科技支撐項(xiàng)目(15227106D)。

2016-12-20

于振林(1992-),女,碩士研究生,研究方向?yàn)槲⑸锇l(fā)酵。

劉亞瓊。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間:2017-03-15;地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170315.1630.004.htm l。

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