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响应面优化水酶法制备大豆粉末油脂张雷1，赵天彤1，齐宝坤1，张巧智1，王欢1，隋晓楠1，李杨1，2，江连洲1，2（1.东北农业大学食品学院，哈尔滨150030； 2.国家大豆工程技术研究中心，哈尔滨150030）摘要：通过水酶法工艺制备的大豆油和大豆蛋白作为制取粉末油脂的芯材和壁材，同时加入复配乳化剂（单甘酯－蔗糖酯1ʒ1）和壁材麦芽糊精，通过恒温高速搅拌、高压均质得到一种稳定的水包油（O/ W）型乳状液，对其进行喷雾干燥，获得高含油、无渗油的大豆粉末油脂。
通过响应面法设计实验确定水酶法制备大豆粉末油脂的最优工艺条件为：麦芽糊精添加量2.6%，乳化剂添加量1.2%，酪蛋白酸钠添加量15.2%，固形物含量35.3%，乳化温度64.5ħ。
在最优工艺条件下制备出总含油率为40.18%，包埋率为94.13%，感官性状良好，复原乳状液的乳化程度较高，乳化稳定性好的大豆粉末油脂。
关键词：大豆；水酶法；粉末油脂；制备；响应面分析法中图分类号：TS225.6；TS201.1文献标识码：A文章编号：1003－7969（2017）03－0012－06 Optimization of enzymatic aqueous preparation ofsoybean oil powder by response surface methodologyZhang Lei1，Zhao Tiantong1，Qi Baokun1，Zhang Qiaozhi1，Wang Huan1，Sui Xiaonan1，Li Yang1，2，Jiang Lianzhou1，2（1.Food Science College of Northeast Agricultural University，Harbin150030，China；2.The NationalＲesearch Center of Soybean Engineering and Technology，Harbin150030，China）Abstract：Soybean oil and soybean protein both produced by enzymatic aqueous method were used as core material and wall material of oil powder，in the same time，adding compound emulsifier（ratio of monoglyc-eride to sucrose ester1ʒ1）and wall material maltodextrin to obtain a stable oil-in-water emulsion by constant temperature high speed stirring and high-pressure homogenization．The emulsion was spray-dried to obtain high oil and no oil leakage soybean oil powder．The optimal preparation conditions of soybean oil powder by enzymatic aqueous method were determined by response surface methodology as follows：maltodextrin2.6%，emulsifier1.2%，casein sodium15.2%，solid content35.3%，emulsification temperature64.5ħ．Under these conditions，the soybean oil powder with40.18%oil and94.13%embedding efficiency was obtained，and it had good sensory properties，high degree of emulsification of restoration emulsion and high level of emulsion stability．Key words：soybean；enzymatic aqueous method；oil powder；preparation；response surface methodology 收稿日期：2016－06－22修回日期：2016－11－02作者简介：张雷（1989—），男，硕士研究生，研究方向为粮食、油脂及植物蛋白，E-mail：dreamcatcherzl@ 通讯作者：江连洲基金项目：国家科技支撑计划（2014BAD22B01－02）；国家重点研发计划（2016YFD0401402）；黑龙江省人力资源和社会保障厅项目（ZD201302）原文出处：《中国油脂》，2017Vol.42No.03大豆是我国的主要粮油作物，在我国的油料作物中占有非常重要的地位。
优化酿酒酵母中响应面法母产油脂条件（漳州职业技术学院，福建，363000）【摘要】本文主要针对酿酒酵母产油脂以及发酵条件优化进行分析研究，采用 Packet-Barman 设计对影响其产油脂相关因素进行评估，筛选出效应较为显著的因素：柠檬酸,CaCl2和初pH值。
运用Box-Betoken设计响应面的分析方法，经过优化后最终优质产率（干重）可以达到14.55%，种子培养基中的优质产率为4.76，与之前相比，是原来的3倍左右。
【关键词】酿酒酵母；油脂条件；响应面法；引言我们俗称的微生物油脂，通常是指某些微生物中所含有的酵母菌、藻类以及霉菌在细胞之内储存数量过大之后的脂肪酸甘油酯。
微生物细胞一般来说，只含有2%-3%的油脂，还是有少数的微生物中油脂含量可达七成以上，因此高含油脂量就使得微生物的油脂实际开发变成可能。
由于细菌的产量较低，因此目前的研究主要集中在藻类和真菌。
有关专家从产油脂角度出发深入研究，发现酵母中含油脂量较为丰富的是棕酵母、假丝酵母(Candida)、油脂酵母(Transcendentalism)等，这些酵母含油脂可以高达7成。
现阶段对酿酒酵母产油脂的相关研究极为稀少，因此对酿酒酵母的油脂产量进行深入研究具有重要的现实意义。
文章对酿酒酵母产油脂做了简单的分析，利用响应面法(RSM)对酿酒酵母的产油脂发酵条件进行了优化。
通过运用Packet-Barman设计、最陡爬坡实验以及Box-Betoken设计和RSM法得到酿酒酵母产油脂发酵培养基。
在这个实验的完成过程中，产生的相关数据以及结论是在Mini tab 15.0 统计软件的帮助下完成，并且得出最终的结论。
一、实验所需材料与方式方法1．菌种酿酒酵母YS582．培养基和培养的客观条件种子培养基(YPD)RSM 实验与Packet-Barman 实验培养条件：30°C、180 r/min。
3．油脂产量的简要分析在实验的过程中，运用反复冻融和超声波破壁以及有机溶剂提取，三者结合实施操作流程。
响应面法优化酵母菌产胞外多糖培养基的研究杨迎凤;杨文娟;杨锟;闫家阔;姚淑敏【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2014(033)009【摘要】对能够影响酵母菌胞外多糖产量的基础培养基成分(碳源、氮源、无机盐离子)进行单因素试验,在单因素试验基础上,利用响应面法对主要影响因素进行优化,得出最适培养基配方为蔗糖6.0％、胰蛋白胨0.2％、硫酸铵0.1％、硫酸镁0.035％和磷酸二氢钾0.1％.此培养基在pH值为6、装液量50 mL/250 mL锥形瓶、温度28℃、转速170 r/min的条件下,在第8天酵母菌YF01-g胞外多糖产量最大,为4.672 g/L.【总页数】5页(P115-119)【作者】杨迎凤;杨文娟;杨锟;闫家阔;姚淑敏【作者单位】曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165;曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165;曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165;曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165;曲阜师范大学生命科学学院,山东曲阜273165【正文语种】中文【中图分类】TS201.3【相关文献】1.响应面法优化假单胞菌产胞外多糖发酵培养基 [J], 王晓霞;赵晨;赵祥颖;刘建军;张家祥2.响应面法优化桑黄菌产胞外多糖的培养条件研究 [J], 牛广财;朱丹;李志江;左锋;关琛3.响应面法优化黑木耳胞外多糖液体培养基组成的研究 [J], 刘芳茗;胡耀辉;隋新4.柠檬明串珠菌TD1产胞外多糖条件的响应面法优化及其抗氧化性研究 [J], 叶广彬;陈源红;王长丽;杨睿睿;宾晓芸;银联飞5.齐整小核菌发酵产胞外多糖的培养基优化研究 [J], 张丽;柳昊睿;赵馨仪;翟丽;黄福山;黄正梅;王敏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
响应面法对产油藻类生长条件的优化引言 :藻类的产油量受多个因素影响, 而响应面法是优化多个因素提高产油量的一种简便有效的新方法。
我们经过查阅文献后发现,一般用响应面法优化 3-4个因子。
如果优化的因子个数超过 5,数据处理的工作量会迅速上升。
所以一般要先进行预实验, 筛选出对于产油有显著影响的因子, 一般采用 Plckett-Burman 方法。
然而该方法亦存在局限性:如果选定 +1和 -1的范围内,因变量不是单调变化而是存在峰值,那么该方法就可能将一些重要影响因子错误地排除。
因而, 应该增加一部分单变量实验来研究不易推测其变化状况的影响因子。
最后, 综合两大部分实验结果,得到优化的条件。
1 实验材料与实验方法1.1藻种:由实验室提供。
1.2培养基:常用 SE 培养基1.3培养方法将对数期藻种细胞 1ml 接种到 30ml 的小瓶中培养 7天。
然后将 30ml 培养液放入生物反应器中 . 恒温,恒光照下培养。
生物反应器培养:培养周期为 15天。
反应器规格:体积为 2L ,培养基体积 1L 。
外置光源可以通过开几盏灯来控制光强, 具体光强需要实测。
二氧化碳是否考察视实验室情况而定。
如果有钢瓶可采用纯二氧化碳与纯氮气混合的方法实现,通气量为 0.3vvm 。
如果无钢瓶可以采用不同浓度的碳酸氢钠溶液代替。
整个培养过程在密闭房间中进行,恒温条件。
初始 PH 可以用酸式盐或碱式盐(注意尽可能减少对考察无机盐种类的影响来条件。
1.4产油量的测定待测定藻液经离心收集藻体后, 藻体用蒸馏水洗涤 3次, 经溶菌酶破碎, 提取油脂,油脂重量测定采用称重法。
2 实验过程设计2.1单变量实验单变量考察项目:时间,二氧化碳,初始 PHA 组(研究时间的影响 :时间项意为,经过该时间后进行脂肪含量检测。
B 组 (二氧化碳C 组 (初始 PH对于 C 组的说明:初始 PH 在一些文献中被认为是影响不显著的因子,仔细研究后笔者认为这是由于实验方法的局限和实验设计存在的问题导致的。
响应面法优化解淀粉芽孢杆菌发酵产凝乳酶的工艺条件李建涛1，2，陈历俊2，姜铁民2（1.大连工业大学，大连116034；2.北京三元食品股份有限公司，北京100085）摘要：首先通过单因素实验分析了不同碳源、氮源、金属盐、磷源对解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的影响，然后在此基础上采用Box-Behnken设计对葡萄糖、酵母粉和CaCO3 三因素的最优组合进行了定量研究，建立并分析了各因素与凝乳酶活力关系的数学模型。
结果表明，解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的最佳工艺条件：马铃薯浸粉0.5%，葡萄糖1.13%，酵母浸粉1.76%，CaCO3为0.32%（均为质量分数），在此最佳培养基条件下，凝乳酶活力可达436.8SU/mL，与理论预测值438.4SU/mL基本一致，优化后解淀粉芽孢杆菌产凝乳酶的活力比基础培养基提高了5.21倍。
关键词：解淀粉芽孢杆菌；凝乳酶；响应面法；优化Response surface methodology in optimization of milk-clotting enzyme fermentation conditions by Bacillus amyloliquefaciensLI Jian-tao1，2，CHEN Li-jun2，JIANG Tie-min2（1. Dalian Polytechnic University, Dalian 116034，China;2. Beijing Sanyuan Foods Co. Ltd., Beijing 100085，China）Abstract:Firstly, four main factors, including different carbon sourcesnitrogen source, metal salt and P sources were analyzed by using single factor analysis method. Then, the influences of glucose, yeast extract powder and CaCO3 were studied according to the Box-Behnken design. One收稿日期：2011-11-13基金资助：国家科技部“863”计划(2011AA100903); “十一五”科技支撑计划(2009BADB9B06); 北京市科技计划(D100)作者简介：李建涛(1986-)，女，硕士，研究方向为食品发酵工程通讯作者：陈历俊mathematical model was established by response surface methodology (RSM) to describe the relationships between the studied factors and milk-clotting activity(MCA). Based on the canonical, The result showed that the suitable fermentation conditions for milk-clotting enzyme production by Bacillus amyloliquefaciens was glucose 1.13%, yeast extract powder 1.76% and CaCO3 0.32%. Under above conditions, the MCA can reached 436.8Su/ml, which was 5.21 folds higher than that before optimization, and it was confirmed that the predicted and actual value of the MCA were identical.Key words: b acillus amyloliquefaciens; milk-clotting enzyme; responsesurface methodology；optimization0 引言凝乳酶是奶酪生产过程中使牛奶凝固的关键性酶，被广泛用于乳酪业。
响应面法优化酿酒酵母高产谷胱甘肽的发酵条件栾静;赵长新;俞志敏【摘要】利用响应面法对酿酒酵母(Saccharom yces cerevisiae)YZM14高产谷胱甘肽(GSH)的发酵条件进行优化.Plackett-Burman试验设计法筛选出葡萄糖质量分数、酵母膏质量分数和初始pH对GSH产量的影响最为显著.在此基础上通过最陡爬坡试验逼近最大响应值区域,并采用Box-Behnken试验设计和响应面分析确定了最优的高产谷胱甘肽发酵条件:葡萄糖质量分数为2.54％,酵母膏质量分数为1.03％,(NH4)2SO4质量分数为0.5％,MgSO4·7H2O质量分数为0.1％,KH2PO4质量分数为0.1％,初始pH为5.88,装液量为50 mL于250 mL三角瓶,发酵温度为28℃,发酵时间36 h.在此条件下,GSH产量为125.42 mg/L,比无机发酵培养基提高了75.37％.%Glutathione production by Saccharomyces cerevisiae YZM14 were optimized by response surface methodology.The Plackett-Burman results indicated that the glucose quality fraction,yeast extract quality fraction and pH were key factors for GSH production.The optimal fermentation conditions were glucose quality fraction 2.54％,yeast extract quality fraction 1.03％,(NH4)2SO4 quality fraction 0.5％,MgSO4 · 7H2O quality fraction 0.1％,KH2PO4 quality fraction 0.1％,initial pH 5.88,liquid medium volume 50 mL medium in flask 250 mL,fermentation temperature 28 ℃,fermentation time 36 h.Result shows that the production of GSH in optimal condition was increased 75.37％ compared with inorganic medium.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2013(032)003【总页数】4页(P183-186)【关键词】酿酒酵母;谷胱甘肽;发酵条件;响应面法【作者】栾静;赵长新;俞志敏【作者单位】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;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】TS261.1;TQ9210 引言谷胱甘肽(glutathione，GSH)是由 L－谷氨酸、L－半胱氨酸和甘氨酸经肽键缩合而成的一种生物活性三肽化合物[1]，在生物体内有着多种重要的生理功能，特别是对于维持生物体内适宜的氧化还原环境起着至关重要的作用[2]。
响应面法优化核桃粕油脂提取工艺作者：赵见军马玉娟来源：《江苏农业科学》2014年第07期摘要：以冷榨核桃粕为原料，在单因素试验基础上，采用超声波技术辅助乙醇提取饼粕中的油脂，以油脂提取得率为考察指标进行中心组合设计及响应面分析。
结果表明，在料液比1g ∶25 mL、提取温度78 ℃的条件下，最佳提取工艺参数为超声波时间43 min、超声波功率90 W、乙醇浓度93%，在此条件下的油脂提取得率为9.34%。
与索氏抽提法的油脂得率为9.87%相比，超声波辅助乙醇提取核桃粕油脂的方案是可行的，并且对于深入开发安全、健康的核桃粕产品具有重要意义。
关键词：响应面法；超声波辅助提取；核桃粕；油脂；工艺优化中图分类号： O657.5 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2014）07-0274-03收稿日期：2013-09-30作者简介：赵见军（1988—），男，河南鹿邑人，硕士研究生，研究方向为农产品加工与贮藏。
E-mail：729031039@。
通信作者：张有林，教授，博士生导师，研究方向为食品科学。
E-mail：youlinzh@。
核桃（Juglans regia L.）别称胡桃、羌桃，属胡桃科胡桃属植物，与扁桃、腰果、榛子并列为世界四大干果[1]。
中国核桃资源丰富，在大部分地区都有分布，但以云南、山西、四川、河北、新疆、陕西等省居多。
核桃是一种营养和经济价值都很高的珍贵果木，据分析，核桃仁含有丰富的营养成分，其中脂肪含量60%～70%，高于大豆、芝麻、花生、油菜等油料作物；此外，蛋白质含量15%～20%，碳水化合物含量10%左右，纤维素含量60%左右，含有人体必需的维生素A、维生素E、维生素D、维生素K等多种维生素[2]，钾、钠、锌、钙、磷、铁、硒等矿质元素含量较高，且含有肌醇、咖啡酸等活性成分[3]，铜、锰含量适中。
作为冷榨后的副产物，核桃粕保留了核桃仁的主要营养成分，脱脂核桃粕蛋白含量高达53.89%[4]，核桃蛋白中含有18种氨基酸，其中有8种为人体必需氨基酸，精氨酸和谷氨酸含量很高[5]，表现出很高的营养价值，具有很好的开发前景。
响应面优化粘红酵母产油脂培养基的初步研究卫乐生;张盼盼;马小彪;许娇;何勇锦;肖华山【摘要】以优良的粘红酵母为菌株,通过设计单因素和响应面法分析,确定了发酵的最佳产油脂条件为:糖蜜55.46g/L,酵母膏7.12g/L,尿素2.07g/L,经发酵4d后,菌体生物量12.674g/L,油脂含量达1.447g/L,油脂含量达11.42％.【期刊名称】《宁德师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(025)004【总页数】5页(P361-365)【关键词】粘红酵母;油脂;响应面【作者】卫乐生;张盼盼;马小彪;许娇;何勇锦;肖华山【作者单位】福建师范大学闽南科技学院,福建南安362332;福建师范大学闽南科技学院,福建南安362332;福建师范大学闽南科技学院,福建南安362332;福建师范大学闽南科技学院,福建南安362332;福建师范大学闽南科技学院,福建南安362332;福建师范大学闽南科技学院,福建南安362332【正文语种】中文【中图分类】TS224随着生物技术的发展和应用，微生物油脂（microbial oils）又称单细胞油脂（Single-cell oil）的研究和开发，尤其是利用工农业废弃物、下脚料[1，2]等原料进行微生物发酵生产功能性油脂已经成为热门领域之一.微生物油脂主要指由多不饱和脂肪酸（Polyunsaturated fatty acids，PU-FAs）组成的甘油三酯，是酵母菌、霉菌、细菌和藻类等优良微生物在合适的条件下，以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂为碳源，在菌体内产生油脂，通过人工破壁或其它方式提取的油脂[3].随着人们对微生物生产油脂的研究不断深入，通过微生物发酵获得油脂，不但可以缓解动植物油脂资源紧缺的局面，而且产油微生物可以对工农业废弃物资源化再利用，为油脂资源的获得提供了一条新的途径.利用微生物发酵生产油脂具有以下优点：微生物利用工农业废弃物、下脚料等可再生资源，对环境污染小[4]；与产油植物相比较，生长繁殖快[5]，代谢能力强，占用面积小，能连续大规模生产，基本符合工业化生产的条件；受环境、气候影响小等优点，具有广阔的发展前景[6].本实验以粘红酵母为发酵菌株，在单因素试验的基础上，通过Design-Expert.8.05b进行响应面设计并分析，对产油粘红酵母的发酵培养基进行优化.1.1 菌种福建师范大学闽南科技学院实验室保存菌种.1.2 培养基PD培养基：去皮马铃薯200 g，切成小块，煮沸30 min，双层纱布过滤成清液，蔗糖20 g，加水至1000 mL，pH自然.斜面培养基：在马铃薯培养基基础上加入2%的琼脂.产油出发发酵培养基[7]：蔗糖50 g/L，蛋白胨10 g/L，尿素2 g/L，硫酸镁0.5g/L，磷酸氢二钾0.8 g/L，pH自然.1.3 研究内容根据前期单因素试验结果，选定粘红酵母油脂含量为指标（因变量），分别以糖蜜、酵母膏、尿素为试验因素（自变量），各因素及水平的试验设计见表1.1.4 分析方法菌体生物量测定：发酵液离心获得湿菌体于105℃烘干至恒重，以每升发酵液中干菌体的干重（g）为菌体生物量.微生物油脂提取：每克菌体加入5mL的4mol/L的HCl，震荡均匀，室温放置30min后，沸水浴5min，-20℃迅速冷却15～20min，加入2倍体积氯仿-甲醇提取液充分震荡2min，震荡混匀后5000r/min离心5min，取氯仿层，加等体积0.1%的NaCl溶液5000r/ min离心5min，取氯仿层，挥发除去氯仿即得油脂.油脂含量为菌体油脂量占菌体生物量的百分数.1.5 数据分析试验数据分析采用Design-Expert.8.05b软件.2.1 最佳培养时间的确定从图1可得，随着培养时间的延长，培养基中的营养成分不断被利用.当培养到4d 时，生物量及油脂产量都达到最高，并对其培养液pH进行测定，得到的pH值低于3.8.培养时间超过4d，因营养成分缺乏及pH过低不利于微生物生长繁殖及油脂积累.因此，最佳培养时间为4d.2.2 碳源种类对粘红酵母生长和产油脂的影响分别以5%的葡萄糖、蔗糖、麸皮、糖蜜作为培养基的碳源，考察不同碳源对粘红酵母生长及产油脂的影响，结果见图2.由图2可得，培养基中碳源的种类对粘红酵母生长和产油脂的影响较大，其中以糖蜜作碳源的细胞干重和油脂含量最高，分别达到13.73g/L和7.96%；而以麸皮作碳源粘红酵母生长和产油脂能力都较弱.这是因为糖蜜中含有多种糖类、生长因子、维生素等物质可以促进细胞生长繁殖并积累油脂.因此，选择糖蜜作为最佳碳源.2.3 有机氮源对粘红酵母生长和产油脂的影响以1%的蛋白胨、酵母膏、牛肉膏为有机氮源，考察不同有机氮源对粘红酵母生长和产油脂的影响，结果见图3.由图3可知，粘红酵母的生长和产油脂对氮源的利用有一定的差异性，以酵母膏作为有机氮源更有利于菌体生长和繁殖，最终促进油脂的积累.因此，选择酵母膏作为最佳的有机氮源.2.4 无机氮源对粘红酵母生长和产油脂的影响以0.2%的硝酸钠、尿素、硫酸铵为无机氮源，考察不同无机氮源对粘红酵母生长和产油脂的影响，结果见图4.由图可知，粘红酵母的生长和产油脂对无机氮源的利用具有选择性，其中以尿素作为无机氮源对菌体生长繁殖和油脂积累有促进作用.因此，选择尿素作为最佳的无机氮源.2.5 响应面法优化因子水平2.5.1 Box-Behnken试验结果采用Box-behnken中心组合设计，以油脂重量为响应值设计了3因素3水平共17个试验点的响应面试验，如表3.根据表3的试验结果，用Design-Expert.8.05b进行二次回归拟合，得到油脂产量（因变量，Y）与影响微生物产油脂的因素（自变量，X）的函数关系式为：Y=1.41+0.10*A+0.15*B+0.027*C-0.077*A*B+0.017*A*C-3.500E-003*B*C-0.20*A2-0.17*B2-0.12*C2.模型回归分析见表4，模型决定系数R2为0．9832，说明预测值和实测值有高度的相关性；回归诊断表明，模型的信噪比（Adeq-Precision）为22.288（很高）.一般来说，模型的信噪比大于4，该模型就是较好的模型，这表明方程的拟合度和可信度均很高，进一步说明本模型可用于预测产油脂能力.校正决定系数（AdjR2）为0.9616，说明该模型能解释96.16%响应值的变化；CV（Y的变异系数）表示试验的精确度，CV值越高，试验的可靠性越低，设计试验中CV值为3.43%（低），说明试验操作可信.综上所述，回归方程给粘红酵母生产油脂提供了一个合适的模型.方差分析由表5可知，P＜0.001，说明此模型显著，且因素A、C对发酵产油脂的效应均显著.而尿素的影响不明显（P＞0.05）.三种营养物对油脂产量的影响先后顺序为：酵母膏＞糖蜜＞尿素.在保持一个条件不变的情况下，其它两个因素与响应值关系用三维立体图表示，可以更加直观地反映各因素与响应值之间的关系.响应面分析及最适培养基成分确定通过回归方程的绘制分析图.考察所拟合的响应曲面的形状，响应面立体分析图，如图5.从图5及软件分析，糖蜜和酵母膏对响应值影响显著，表现为曲面较陡.而尿素则比较平缓.在图的最高点存在极值点，可直观地看出营养物最佳比例，响应面的最高点为油脂产量最大值，此时粘红酵母提取油脂工艺最佳营养物质配比为糖蜜55.46g/L，酵母膏7.12g/L，尿素2.07g/L.通过单因素试验筛选到最佳碳源种类、有机氮源种类和无机氮源种类，经系列试验确定三因素三水平，采用Box-Behnken设计分析确定出因素的最适浓度.由试验数据进行响应面回归分析得到最适发酵培养基为：糖蜜55.46 g/L，酵母膏7.12 g/L，尿素2.07 g/L，经发酵4 d后，菌体生物量12.674 g/L，油脂含量达1.447 g/L，油脂含量达11.42%.【相关文献】[1]Siguo Wu,Xin Zhao,Hongwei Shen,et al.Microbial lipid production by Rhodosporidium to-ruloides under sulfate-limited condtions[J].Bioresourse Technology，2011，102（2）：1803-1807.[2]赵宗保，胡翠敏.能源微生物油脂技术进展 [J].生物工程学报，2011，27（3）：427-435.[3]Xin Meng,Jianming Yang，Xin Xu，et al.Biodisel production from oleaginous microorganisms [J].Renewable Energy，2009，34（1）：1-5.[4]藤虎，牟英，杨天奎，等.生物柴油研究进展 [J].生物工程学报，2010，26（7）：892-902.[5]张薇，李鱼，黄国和.微生物与能源的可持续开发 [J].微生物学通报，2008，35（9）：1472-4178.[6]Qiang Li，Wei Du，Dehua Liu.Perspectives of microbial oils for biodieselproduction[J].Applied Microbiology and Biotechnology，2008，80（5）：749-756. [7]王步江，张陈云，樊秀花.响应面法优化产油酵母酵培养基[J].中国酿造，2010（7）：127-129.。
优化酿酒酵母中响应面法母产油脂条件
发表时间：2016-04-18T15:33:07.887Z 来源：《工程建设标准化》2015年12月供稿作者：林燕环
[导读] 漳州职业技术学院由于细菌的产量较低，因此目前的研究主要集中在藻类和真菌。
（漳州职业技术学院，福建，363000）
【摘要】本文主要针对酿酒酵母产油脂以及发酵条件优化进行分析研究，采用 Packet-Barman 设计对影响其产油脂相关因素进行评估，筛选出效应较为显著的因素：柠檬酸,CaCl2和初pH值。
运用Box-Betoken设计响应面的分析方法，经过优化后最终优质产率（干重）可以达到14.55%，种子培养基中的优质产率为4.76，与之前相比，是原来的3倍左右。
【关键词】酿酒酵母；油脂条件；响应面法；
引言
我们俗称的微生物油脂，通常是指某些微生物中所含有的酵母菌、藻类以及霉菌在细胞之内储存数量过大之后的脂肪酸甘油酯。
微生物细胞一般来说，只含有2%-3%的油脂，还是有少数的微生物中油脂含量可达七成以上，因此高含油脂量就使得微生物的油脂实际开发变成可能。
由于细菌的产量较低，因此目前的研究主要集中在藻类和真菌。
有关专家从产油脂角度出发深入研究，发现酵母中含油脂量较为丰富的是棕酵母、假丝酵母(Candida)、油脂酵母(Transcendentalism)等，这些酵母含油脂可以高达7成。
现阶段对酿酒酵母产油脂的相关研究极为稀少，因此对酿酒酵母的油脂产量进行深入研究具有重要的现实意义。
文章对酿酒酵母产油脂做了简单的分析，利用响应面法(RSM)对酿酒酵母的产油脂发酵条件进行了优化。
通过运用Packet-Barman设计、最陡爬坡实验以及Box-Betoken设计和RSM法得到酿酒酵母产油脂发酵培养基。
在这个实验的完成过程中，产生的相关数据以及结论是在Mini tab 15.0 统计软件的帮助下完成，并且得出最终的结论。
一、实验所需材料与方式方法
1．菌种
酿酒酵母YS58
2．培养基和培养的客观条件
种子培养基(YPD)
RSM 实验与Packet-Barman 实验培养条件：30°C、180 r/min。
3．油脂产量的简要分析
在实验的过程中，运用反复冻融和超声波破壁以及有机溶剂提取，三者结合实施操作流程。
依据实验设计将培养好之后的发酵菌液离心后水洗，经过重复冻融之后，放于超声波下面进行再次破壁，烘干后用研钵研成粉末状后分装试管，随后将三氯甲烷、甲醇的比例控制在2:1，加入试管当中，混匀后离心取三氯甲烷层，将三氯甲烷挥发之后就可以得到油脂，利用差重法计算油脂的产量。
油脂的计算方式为：油脂重/菌体干重×100%。
为了所得数据能够最大限度的贴近实际，多次重复取平均值，作为油脂得率。
二、结果
1．Packet-Barman 设计筛选影响产油脂因子
通过预实验明确每个因素的水平，运用Packet-Barman设计从9个影响因素中筛选较为明显影响的因素。
每种因素分别获取两个水平段，分别是高水平段与低水平段（表1、表2）。
对于上面得出的结果，我们采用Mini-tab 15.0 软件对其进行分析探讨，最后的研究结果显示，柠檬酸、初始 pH值与CaCl2是其中影响最大，并且效果最显著的因素。
经过综合考虑和对比之后，可以对这3个因素实行进一步的优化。
2．最陡爬坡实验
响应面拟合方程需要在考察的附近区域才会充分的体现出近似真实的情况，因此，在进行实验时，应该先逼近最大产油脂区域，然后
再建立较为有效的拟合方程。
所以，要根据Packet-Barman 法筛选出的显著因子效应大小设计它们的步长,随之进行最陡爬坡的实验，以期能够寻找到最大的产油脂区。
如果涉及到其它因素，可以选用实验中“1”和“−1”水平的平均值。
该实验的设计与结果在表3中有所体现：
实验中，主要运用Mini tab15.0软件对所得出的就结果进行分析，可以得出以下公式：Y (油脂产量) =14.34−0.28*A−0.02*B−0.08*C−2.45A2−1.46B2−1.46C2−0.45AB−0.35AC− 1.23BC。
针对上述得出的结果，我们进行了数据的方差分析（表6）。
我们从表6（1）的数据中可以发现，其中影响较为明显的是二次项的A*A，其次就是B*C、B*B、C*C。
另外从6（2）的图表中我们也能够发现回归方程已经为0.011，统计程度也比较明显，失拟项不小于0.05，证明回归方程的拟合度呈现比较好的趋势。
可以用该回归方程代替实验真实点，对于所得的数据结果进行简要的分析之后，再对系数做决定，为R 2 =94.56%，也就是回归方程中所有自变量的变化可以很好的对因变量94.56%的变化做出合理的解释，造成这种结果的主要原因是微生物油脂在提取的过程中，影响因素有很多，没有计入方程的变量和回归方程的变量之间，彼此之间也会发生交互作用；另一方面是因为在实验的过程中，具有一定的随机性，误差就在所难免。
根据回归方程公式来求得一阶偏导得出Y的极大值为：A =− 0.058，B = 0.030，C =−0.033，也就是当柠檬酸和CaCl2以及pH值的数据分别是0.471%、0.025%和 6.74，油脂的产量会达到最大14.34%。
在满足这个条件的前提下，模型预测值最终的实验结果是14.55%，与模型
的预测值基本符合，进一步的说明了进行这个实验的模型选择较为合理。
通过 Mini tab 15.0 软件对上述回归方程绘制响应面曲线如图1。
三、讨论
目前微生物油脂的相关方面研究的已成为热点，得到了各界的广泛关注。
不过，现在国内外的食品研究主要侧重的是高产油脂菌株，类似的高产油脂菌株的通常都在干重的20%以上，比如常见的研究对象有浅白色隐性酵母、粘红酵母等。
针对酿酒酵母来说，这方面的研究和数据相对较少，很少被作为主要研究的对象。
该实验主要是针对酿酒酵母的产油脂方面进行研究，得出酿酒酵母产油脂发酵的条件，即葡萄糖15%，蛋白胨 0.2%，酵母浸粉 0.4%，柠檬酸0.471%， MgSO4·7H2O 0.1%， ZnSO4·7H2O 0.2%，CaCl2 0.025%，FeSO4·7H2O 0.005%，初始的pH 6.74，180r/min，30℃，96h。
在这样的条件下，得到的产油脂量是14.55%，与原始产油脂量4.76%相比，约是3倍左右。
虽然该实验对于培养基方面的酿酒酵母油脂产量做了简要的论述，却还远远没有达到高产油脂微生物的研究标准。
倘若可以对发酵产油脂过程中的优质生物合成以及积累代谢调控中生物酶的特征和编码基因进行研究分析，合理运用基因工程手段使得高产油脂的酿酒酵母菌株成为可能。
与此同时，酿酒酵母油脂产量的高效和高产有利于基因工程菌生产生物柴油，这对于现在我国的生物技术发展具有重要意义，探索性更强，酿酒酵母的研究对其未来的发展具有一定的启发性。
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