[发明专利]优化大米糖化液发酵培养基提高细菌纤维素干膜产率、质量的方法

权利要求书

1.一种优化大米糖化液发酵培养基提高细菌纤维素干膜产率、质量的方法，其特征是通过采用Plackett-Burman试验设计和Box-Behnken试验设计方法，对发酵细菌纤维素的大米糖化液发酵培养基主要组分进行筛选，优化各组分的配比，获得优化的大米糖化液发酵培养基配方配比，其配方配比为：酵母膏13.1g，蛋白胨10.0g，磷酸二氢钾5.7g，硫酸镁3.1g，硫酸亚铁0.3g，柠檬酸0.3g，无水乙醇40ml，用大米糖化液培养基基料配制成1000ml，用优化了的大米糖化液发酵培养基发酵细菌纤维素干膜的产量为7.08g/L，是大米糖化液培养基基料发酵细菌纤维素干膜产率0.382g/L的18.5倍，比基础培养基发酵细菌纤维素干膜产率4.80g/L提高47.5%，主要质量指标优于基础培养基培养的细菌纤维素。

2.根据权利要求书1所述的一种优化大米糖化液发酵培养基提高细菌纤维素干膜产率、质量的方法，其特征是所述的Plackett-Burman试验设计方法是以蛋白胨、酵母膏、KH₂PO₄、MgSO₄、FeSO₄、柠檬酸、无水乙醇7种成分作为Plackett-Burman试验的7个因素，每个因素取高、低2个水平，以细菌纤维素干膜产率g/L为响应值，按照Plackett-Burman试验设计进行12组试验，得到其中显著影响的四个因素为酵母膏、KH₂PO₄、FeSO₄和无水乙醇。

3.根据权利要求书1所述的一种优化大米糖化液发酵培养基提高细菌纤维素干膜产率、质量的方法，其特征是所述的Box-Behnken试验设计是在Plackett-Burman设计试验基础上，对影响细菌纤维素干膜产率的主要因素酵母膏、KH₂PO₄、FeSO₄和无水乙醇按Box-Behnken试验设计方法做四因素、三水平的Box-Behnken试验，共进行29组试验，利用Design-Exper7.0软件对试验数据进行多元回归拟合，得到细菌纤维素干膜产率y对自变量酵母膏x₁、KH₂PO₄x₂、FeSO₄x₃、无水乙醇x₄的多元回归方程：y=6.63+0.31x₁-0.13x₂-0.035x₃+0.11x₄-0.01x₁x₂-0.008x₁x₃-0.007x₁x₄+0.11x₂x₃+0.14x₂x₄+0.036x₃x₄-0.67x₁²-0.37x₂²-0.33x₃²-0.82x₄²，自变量与响应值有显著线性关系，预测值和试验值之间具有高度的相关性R²=0.9306，可以应用于细菌纤维素发酵生产的理论预测，在获得回归非线性模型和响应面之后，为得到培养基最佳的质量浓度，对所得的回归拟合方程分别对各自变量x₁、x₂、x₃、x₄求极值，由极值点得出影响细菌纤维素干膜产率主要因素的最佳添加量为酵母膏13.1g/L，KH₂PO₄5.7g/L，FeSO₄0.3g/L，无水乙醇40.4ml/L。