响应面法优化天然香料β-苯乙醇液体发酵
摘要：对马克斯克鲁维酵母AS 2.1440摇瓶发酵生产β-苯乙醇的培养条件进行了统计优化。基于单因子试验，我采用包含有十一个变量的二水平Plackett-Burman设计来筛选出对β-苯乙醇的产量有重要影响的相关因素。接种量，转速和L-苯丙氨酸浓度是具有重要影响效应的因素。然后用最陡爬坡路径逼近上述三个因素的最佳区域。由中心组合实验及响应面分析确定了这些因素的最佳条件和它们之间的相互作用。预测结果显示在最佳条件下(L-苯丙氨酸4.0 g/L，接种量5.7%和转速163 rpm)，通过48 h发酵β-苯乙醇的产量为930 mg/l。通过实验验证，最佳条件使β-苯乙醇的产量从402 mg/l 提高到了926mg/l。
关键词：β-苯乙醇；马克斯克鲁维酵母AS 2.1440；Plackett-Burman设计；响应面法；优化
录
中文摘要………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………………Ⅱ
目录 …………………………………………………………………………………..Ⅲ
1. 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 产品概述…………………………………………………..…………………1
1.1.1 产品理化性质…………………………………………..……………1
1.2 β-苯乙醇用途及市场状况…………………………………………………2
1.2.1 用途…………………………..………………………………………2
1.2.2 市场状况………………………………………………..……………2
1.3 化学合成法………………..…………………………………………………2
1.4 生物转化法生产β-苯乙醇…………………………………..……………..2
1.4.1 合成β-苯乙醇的代谢途径……………………………………....…2
1.4.2 合成β-苯乙醇的微生物及国内外研究现状和发展趋势…..……..3
1.5 本课题的研究任务……………………………………………………..…....4
1.5.1 技术路线……………………………………..………………………4
1.5.2 本课题的主要研究内容……………..………………………………4
2. 实验部分…………………………………………………………………………....5
2.1 材料…………..……………………………………………………………....5
2.1.1 试剂与原材料…………………………………………..……………5
2.1.2 仪器与设备…………………………………..………………………5
2.2 微生物菌种……………………………………..……………………………5
2.3 培养基………………………………………..………………………………6
2.3.1 固体琼脂培养基…………………………………………..…………6
2.3.2 液体种子培养基……………………………………………………..6
2.3.3 发酵培养基…………………………………………..………………6
3. 实验设计和方法……………………………………………………………………6
3.1 Plackett-Burman 法筛选影响β-苯乙醇产量的重要因素………..……..6
3.2 高效液相色谱法测定发酵液中L-苯丙氨酸和β-苯乙醇………………....9
3.3 L-苯丙氨酸和β-苯乙醇标准曲线的制作……………………………........9
3.3.1 L-苯丙氨酸标准曲线的制作………………………………………..9
3.3.2 β-苯乙醇标准曲线的制作…………………………………………11
3.3.3 转化发酵液上HPLC分析……………….....……….…….........……..12
3.3.4 精密度实验和加样回收率实验………………………….…………13
3.3.4.1 精密度实验………………………………………….………13
3.3.4.2 加样回收率实验 ……………………………….…………13
3.4 最陡爬坡实验 ……………………………………………………...………15
3.5 响应面实验优化发酵条件 ……………………….………………..………16
3.6 验证实验 ………………………………………….………………..………21
4. 结果与讨论 ……………………………………………….……………..………..21
5. 总结与展望 …………………………………………………………….…………21
致 谢……………………………………………………………………...………..22
参考文献………………………………………………………….…………..………..23
