米曲霉固态发酵啤酒糟产α-淀粉酶的优化.pdf

年月 农 业 机 械 学 报 第 卷 第期 米曲霉固态发酵啤酒糟产淀粉酶的优化 许晖孙兰萍张斌石亚中 【 摘要】 以啤酒糟为主要原料， 采用犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀响应曲面法对影响米曲霉（ 犃 狊 狆 犲 狉 犵 犻 犾 犾 狌 狊 狅 狉 狔 狕 犪 犲）犖 犚 犚 犔 固态发酵啤酒糟产淀粉酶的关键培养条件： 发酵温度、 培养基初始含水率和接种量进行了探讨。结果表明： 在 发酵温度为 、 培养基初始含水率为 和每克培养基接种孢子数为 条件下， 淀粉酶活性可达 犝犵； 通过对二次多项回归方程解逆矩阵得知， 在上述自变量分别为 、 和 时， 淀粉酶活性最大预测值为 犝犵， 在上述自变量分别为 、 和 左右时， 通过试验验证淀粉酶活性可达到 犝 犵， 证实该方程的预测值与实际值之间具有较好的拟合度。 关键词：米曲霉啤酒糟 淀粉酶 固态发酵响应面法 中图分类号：犜 犙 文献标识码：犃 犗 狆 狋 犻 犿 犻 狕 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳犘 狉 狅 犱 狌 犮 犻 狀 犵 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犳 狉 狅 犿犛 狆 犲 狀 狋犅 狉 犲 狑 犻 狀 犵犌 狉 犪 犻 狀 狊 狌 狀 犱 犲 狉犛 狅 犾 犻 犱 狊 狋 犪 狋 犲犉 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀犫 狔犃 狊 狆 犲 狉 犵 犻 犾 犾 狌 狊犗 狉 狔 狕 犪 犲 犡 狌犎 狌 犻 犛 狌 狀犔 犪 狀 狆 犻 狀 犵 犣 犺 犪 狀 犵犅 犻 狀 犛 犺 犻犢 犪 狕 犺 狅 狀 犵 （ 犅 犲 狀 犵 犫 狌犆 狅 犾 犾 犲 犵 犲） 犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋 犉 狅 狉 狋 犺 犲 狅 狆 狋 犻 犿 犪 犾 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犳 狉 狅 犿狊 狆 犲 狀 狋犫 狉 犲 狑 犻 狀 犵犵 狉 犪 犻 狀 狊（犛 犅 犌） 犫 狔 犃 狊 狆 犲 狉 犵 犻 犾 犾 狌 狊 狅 狉 狔 狕 犪 犲 犖 犚 犚 犔 犻 狀狊 狅 犾 犻 犱 狊 狋 犪 狋 犲犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀（犛 犛 犉） ，狋 犺 犲狅 狆 狋 犻 犿 犻 狕 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳 狋 犺 狉 犲 犲狆 犪 狉 犪 犿 犲 狋 犲 狉 狊（犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀 狋 犲 犿 狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲，犻 狀 犻 狋 犻 犪 犾 狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲犿 狅 犻 狊 狋 狌 狉 犲犪 狀 犱犻 狀 狅 犮 狌 犾 狌 犿狊 犻 狕 犲）狑 犪 狊犮 犪 狉 狉 犻 犲 犱狅 狌 狋狌 狊 犻 狀 犵狋 犺 犲犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀 狉 犲 狊 狆 狅 狀 狊 犲 狊 狌 狉 犳 犪 犮 犲犿 犲 狋 犺 狅 犱 狅 犾 狅 犵 狔（犚 犛 犕） 犅 狔犪 狀 犪 犾 狔 狕 犻 狀 犵 狋 犺 犲 狉 犲 狊 狆 狅 狀 狊 犲 狊 狌 狉 犳 犪 犮 犲狆 犾 狅 狋 狊 ， 狋 犺 犲 狅 狆 狋 犻 犿 狌 犿狉 犪 狀 犵 犲 狅 犳 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀 狋 犲 犿 狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲，犻 狀 犻 狋 犻 犪 犾 狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲 犿 狅 犻 狊 狋 狌 狉 犲 犪 狀 犱 犻 狀 狅 犮 狌 犾 狌 犿 狊 犻 狕 犲 犳 狅 狉 狅 犫 狋 犪 犻 狀 犻 狀 犵 狅 狏 犲 狉 犝犵 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔狑 犲 狉 犲 犻 狀 ， 犪 狀 犱 狊 狆 狅 狉 犲 狊 狆 犲 狉 犵 狉 犪 犿犱 狉 狔狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲，狉 犲 狊 狆 犲 犮 狋 犻 狏 犲 犾 狔 犅 狔狊 狅 犾 狏 犻 狀 犵狋 犺 犲 狉 犲 犵 狉 犲 狊 狊 犻 狅 狀犲 狇 狌 犪 狋 犻 狅 狀犪 狀 犱犪 犾 狊 狅犫 狔犪 狀 犪 犾 狔 狕 犻 狀 犵 狋 犺 犲 狉 犲 狊 狆 狅 狀 狊 犲 狊 狌 狉 犳 犪 犮 犲 犮 狅 狀 狋 狅 狌 狉 狆 犾 狅 狋 狊，狋 犺 犲 狅 狆 狋 犻 犿 犪 犾 狆 狉 狅 犮 犲 狊 狊 犮 狅 狀 犱 犻 狋 犻 狅 狀 狊狑 犲 狉 犲 犱 犲 狋 犲 狉 犿 犻 狀 犲 犱：狌 狀 犱 犲 狉 犮 狅 狀 犱 犻 狋 犻 狅 狀 狊 狅 犳 狋 犲 犿 狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲， ；犻 狀 犻 狋 犻 犪 犾 狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲犿 狅 犻 狊 狋 狌 狉 犲， 犪 狀 犱犻 狀 狅 犮 狌 犾 狌 犿狊 犻 狕 犲， 狊 狆 狅 狉 犲 狊狆 犲 狉 犵 狉 犪 犿犱 狉 狔 狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲，狋 犺 犲狆 狉 犲 犱 犻 犮 狋 犻 狅 狀狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔狑 犪 狊 犝 犵，狋 犺 犲犪 犫 狅 狏 犲犮 狅 狀 犱 犻 狋 犻 狅 狀 狊 狑 狅 狌 犾 犱犫 犲 ， 犪 狀 犱 狊 狆 狅 狉 犲 狊 狆 犲 狉 犵 狉 犪 犿犱 狉 狔 狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲， 狉 犲 狊 狆 犲 犮 狋 犻 狏 犲 犾 狔 犐 狀 狋 犺 犻 狊 狊 犻 狋 狌 犪 狋 犻 狅 狀，狋 犺 犲 犿 犪 狓 犻 犿 狌 犿狆 狉 犲 犱 犻 犮 狋 犲 犱犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔狑 犪 狊 犝犵 犜 犺 犲犲 狓 狆 犲 狉 犻 犿 犲 狀 狋 犪 犾犱 犪 狋 犪狌 狀 犱 犲 狉狏 犪 狉 犻 狅 狌 狊 犮 狅 狀 犱 犻 狋 犻 狅 狀 狊 犺 犪 狏 犲 狏 犪 犾 犻 犱 犪 狋 犲 犱 狋 犺 犲 狋 犺 犲 狅 狉 犲 狋 犻 犮 犪 犾 狏 犪 犾 狌 犲 狊 犓 犲 狔狑 狅 狉 犱 狊犃 狊 狆 犲 狉 犵 犻 犾 犾 狌 狊 狅 狉 狔 狕 犪 犲，犛 狆 犲 狀 狋犫 狉 犲 狑 犻 狀 犵犵 狉 犪 犻 狀 狊， 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲，犛 狅 犾 犻 犱 狊 狋 犪 狋 犲犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀， 犚 犲 狊 狆 狅 狀 狊 犲 狊 狌 狉 犳 犪 犮 犲犿 犲 狋 犺 狅 犱 狅 犾 狅 犵 狔 收稿日期： 蚌埠学院优秀人才计划专项资助项目（ 项目编号： 院人字 号） 许晖蚌埠学院食品与生物工程系副教授， 安徽省蚌埠市 孙兰萍蚌埠学院食品与生物工程系副教授 张斌蚌埠学院食品与生物工程系讲师 石亚中蚌埠学院食品与生物工程系讲师 引言 淀粉酶是我国目前用途最广泛、 产量最大的 工业酶制剂之一 。目前国内主要采用解淀粉芽 孢杆菌犅 犉 及其变异菌株， 以液体深层发酵法 （ 狊 狌 犫 犿 犲 狉 犵 犲 犱 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀，简称犛 犿 犉） 生产 淀粉 酶 ， 而利用真菌发酵生产 淀粉酶的研究报道 较少 。固态发酵法（ 狊 狅 犾 犻 犱 狊 狋 犪 狋 犲 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀，简 称犛 犛 犉） 生产淀粉酶具有生产效率高、 工艺简单、 操作方便、 能耗少、 废液少、 产物分离较容易等优点， 利用固态发酵技术生产淀粉酶具有较好的经济 和环境效益 。 啤酒糟（ 狊 狆 犲 狀 狋犫 狉 犲 狑 犻 狀 犵犵 狉 犪 犻 狀 狊，简称犛 犅 犌） 是啤 酒酿造过程中的主要废弃物。据测定， 鲜啤酒糟含 水为 ， 粗蛋白为 ， 粗脂肪为 ， 粗纤维 为 ， 无氮浸出物为 。啤酒糟中固形 物含量一般为 ， 水分含量高， 极易腐败 变质， 处理和综合利用存在很大问题。以米曲霉 （ 犃 狊 狆 犲 狉 犵 犻 犾 犾 狌 狊 狅 狉 狔 狕 犪 犲）犖 犚 犚 犔 为试验菌种， 啤酒 糟为固体培养基， 通过犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀试验设计法及 响应面分析法（ 犚 犲 狊 狆 狅 狀 狊 犲 狊 狌 狉 犳 犪 犮 犲犿 犲 狋 犺 狅 犱 狅 犾 狅 犵 狔，简称 犚 犛 犕） ， 对固态发酵法（犛 犛 犉） 生产 淀粉酶的工艺 条件进行优化， 为淀粉酶生产和啤酒糟的综合利 用开辟新的途径。 材料与方法 材料及供试菌种 米曲霉（ 犃 狊 狆 犲 狉 犵 犻 犾 犾 狌 狊狅 狉 狔 狕 犪 犲）犖 犚 犚 犔 ： 蚌埠 学院实验室保藏。 啤酒糟： 蚌埠学院啤酒工艺实验室提供。 试验仪器及设备 犌 犎 犘 型隔水式恒温培养箱（ 上海之信仪 器有限公司） 、 犓 型高速冷冻离心机（ 德国犛 犻 犵 犿 犪 公司） 、 犛 犣 犓 型超净工作台（ 上海硕光电子科技 有限公司） 、 犔 犛 犅 犔型立式压力蒸汽灭菌器（ 上 海华线医用核子仪器有限公司） 等。 培养基及种子液的制备 斜面培养基： 综合马铃薯培养基。 种子液的制备： 将上述培养基培养犱的新鲜 菌株接入到 犿 犔含 犜 狑 犲 犲 狀 的灭菌蒸馏 水， 通过稀释得到不同浓度的孢子悬液， 孢子悬液的 浓度采用平板菌落计数法进行计算。 固体发酵和粗酶液提取 固体发酵培养： 犵啤酒糟置于 犿 犔三角瓶 中， 用基本营养盐溶液（ 犵犖 犎犖 犗，犵犓 犎犘 犗， 犵犖 犪 犆 犾， 犵犕 犵 犛 犗 犎犗） 调节培养基到不同 的初始含水率， 狆 犎 值自然， 在 灭菌 犿 犻 狀。 冷却后接入犿 犔种子液， 静置培养 犺。 粗酶液的提取： 在发酵结束后的新鲜培养基中 加入 倍含 犜 狑 犲 犲 狀 的蒸馏水， 于室温下 以 狉 犿 犻 狀转速振摇犺， 然后在 犵条件下 离心 犿 犻 狀， 取上清液作为粗酶液。 淀粉酶活性的测定 采用 犇 犖 犛法 测 定 淀 粉 酶 的 活 性：取 犿 犔粗酶液， 分别加入 的可溶性淀粉溶液 犿 犔， 犿 狅 犾犔、 狆 犎 值 的醋酸钠缓冲液 犿 犔和蒸馏水 犿 犔， 在 下反应 犿 犻 狀， 用犇 犖 犛法测定释放的还原糖量。酶活力单位定义： 在以上条件下， 犿 犻 狀内产生犿 狅 犾葡萄糖所需的 酶量为个酶活单位（ 犝） 。 试验设计 在单因素试验的基础上， 筛选出影响米曲霉 犖 犚 犚 犔 固态发酵产生 淀粉酶的关键培养条 件， 采用犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀设计法， 对其进行进一步研 究， 以获得该菌种产淀粉酶的最佳培养条件。 从单因素试验结果可知， 发酵温度、 培养基初始 含水率和接种量是影响米曲霉犖 犚 犚 犔 固态发 酵产生淀粉酶的关键培养条件， 因此选择上述 个因子为研究对象， 自变量按狓犻（犡犻犡） 犡犻 进行编码变换， 式中狓 犻为自变量犡犻的编码值，犡 为自变量犡 犻在中心点的值，犡犻为自变量变化步 长。以淀粉酶活性为响应值， 设计犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀 试验， 用标准多项式回归方法， 对试验数据进行拟 合， 得到二次多项式 犢 犻狓犻犻 犻狓 犻 犻 犼 狓犻狓 犼 式中 犢 预测响应值 截距 犻 线性系数犻 犻 平方系数 犻 犼 交互作用系数 试验辅助软件为犇 犲 狊 犻 犵 狀犈 狓 狆 犲 狉 狋（ 犞 犲 狉 狊 犻 狅 狀 ， 犛 狋 犪 狋 犈 犪 狊 犲 犐 狀 犮 ，犕 犻 狀 狀 犲 犪 狆 狅 犾 犻 狊，犝 犛 犃） 。实际考察的变 量及其试验水平编码见表。 表 犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀设计试验因素水平及编码 犜 犪 犫 犔 犲 狏 犲 犾 犪 狀 犱犮 狅 犱 犲 狅 犳 狏 犪 狉 犻 犪 犫 犾 犲 狊 犮 犺 狅 狊 犲 狀 犳 狅 狉 犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀犱 犲 狊 犻 犵 狀 因素 代码编码水平 未编码已编码 温度 犡狓 初始含水率 犡狓 接种量 犡狓 注： 狓（犡 ） ；狓（犡 ） ；狓（犡 ） ； 犡 犾 犵狀，狀为每克培养基所接种的孢子数。 结果与讨论 米曲霉产淀粉酶多元二次模型方程 按照犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀试验设计的统计学要求， 需 要进行 组试验， 其中淀粉酶活性（ 犝犵） 为响 应变量犢。试验设计和结果如表所示。 第期许晖 等：米曲霉固态发酵啤酒糟产淀粉酶的优化 表 犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀设计表及试验结果 犜 犪 犫 犅 狅 狓 犅 犲 狀 犺 狀 犽 犲 狀犱 犲 狊 犻 犵 狀犿 犪 狋 狉 犻 狓犪 犾 狅 狀 犵狑 犻 狋 犺 狋 犺 犲 犲 狓 狆 犲 狉 犻 犿 犲 狀 狋 犪 犾 犪 狀 犱狆 狉 犲 犱 犻 犮 狋 犲 犱狏 犪 犾 狌 犲 狊 狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔 试验序号 狓狓狓 淀粉酶活性 犝犵 试验值预测值 利用犇 犲 狊 犻 犵 狀犈 狓 狆 犲 狉 狋软件对表试验数据进行 二次多项回归拟合， 获得淀粉酶活性对发酵温 度、 培养基初始含水率和接种量的二次多项式回归 方程 犢 狓 狓 狓 狓狓 狓狓 狓狓 狓 狓 狓 由以上方程得出淀粉酶活性预测值见表。 该二次回归方程方差分析结果见表， 回归系数显 著性检验见表。 表回归方程方差分析表 犜 犪 犫 犃 犖 犗 犞 犃犳 狅 狉 狋 犺 犲 犳 犻 狋 狋 犲 犱狇 狌 犪 犱 狉 犪 狋 犻 犮狆 狅 犾 狔 狀 狅 犿 犻 犪 犾犿 狅 犱 犲 犾 犳 狅 狉 狅 狆 狋 犻 犿 犻 狕 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔 来源平方和自由度均方 犉值犘值 模型 失拟项 误差项 总和 犚 犚犃 犱 犼 由表可知， 该模型较显著（ 犘 ） ， 模型 的校正确定系数犚 犃 犱 犼 ， 表明模型能解释 淀粉酶活性响应值的变化。因而该模型与实际 情况拟合较好， 可用于预测米曲霉犖 犚 犚 犔 固态 发酵产生淀粉酶的实际情况。 由表回归系数显著性检验表明， 狓和狓对 淀粉酶活性的线性效应以及对 淀粉酶活性的 曲面效应皆显著； 狓狓的交互作用显著；狓狓、 狓狓的交互影响不显著。 表回归系数显著性检验 犜 犪 犫 犚 犲 狊 狌 犾 狋 狊 狅 犳 狉 犲 犵 狉 犲 狊 狊 犻 狅 狀犪 狀 犪 犾 狔 狊 犻 狊 狅 犳 犪 犳 狌 犾 犾 狊 犲 犮 狅 狀 犱 狅 狉 犱 犲 狉 狆 狅 犾 狔 狀 狅 犿 犻 犪 犾犿 狅 犱 犲 犾 犳 狅 狉 狅 狆 狋 犻 犿 犻 狕 犪 狋 犻 狅 狀狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔 变异来源系数估计标准误差 犉值犘值 常数项 狓 狓 狓 狓狓 狓狓 狓狓 狓 狓 狓 淀粉酶活性响应面分析及最优水平确定 通过回归方程所作的响应曲面图及其等高线图 如图 所示。 图为接种量位于中心水平时， 发酵温度与培 养基初始含水率对淀粉酶活性交互作用的响应 面图及等高线图。由图可知， 在本试验水平范围 内， 随着发酵温度的增加， 淀粉酶活性随之增大， 发酵温度基本在 范围内， 淀粉酶活 性不低于 犝 犵， 当温度达到 时， 达 到本次试验中的最大值， 即 犝 犵。培养基 初始含水率也是影响米曲霉犖 犚 犚 犔 固态发酵 产生淀粉酶的关键因子， 但由图可见， 初始含水 率低时却不利于淀粉酶的产生， 只有在含水率位 于 范围时， 产生的淀粉酶活性不低 于 犝 犵。从等高线的形状也可以看出， 发 酵温度和培养基初始含水率对淀粉酶活性交互 作用较显著， 因为在固态发酵过程中， 温度是一个重 要的因素， 它可以影响固体培养基的湿度和水分活 度。由以上分析可知， 在中温范围以外， 淀粉酶 活性降低， 表明了米曲霉犖 犚 犚 犔 属于嗜温性细 菌。通常在固体发酵过程中， 由于呼吸作用导致固 体培养基的温度升高， 从而影响了微生物的生长和 繁殖， 特别是在大规模工业生产中， 但是在小规模的 发酵过程中， 这种情况并不是很严重 ， 。 图为发酵温度与接种量对淀粉酶活性交 互作用的响应面图及等高线图。由图可知， 当接 种量小于 时， 随着发酵温度的增加， 淀粉酶 活性增加， 但当温度增大至 时， 继续增加温 农业机械学报 年 度， 可能会使产生的淀粉酶活性下降， 即不利于 米曲霉犖 犚 犚 犔 的生长； 同样， 当发酵温度低于 时， 增加接种量也会使淀粉酶活性增加， 但继续增大至 ， 也会导致淀粉酶活性下降。 图为接种量与培养基初始含水率对淀粉 酶活性交互作用的响应面图及等高线图。由图可 以看出， 当发酵温度为 ， 培养基初始含水率为 时， 随着接种量的增加， 淀粉酶活 性增大， 说明增大接种量有利于米曲霉的生长繁殖， 并有利于淀粉酶的产生， 当接种量在 范围内时， 产生的 淀粉酶活性不低于 犝犵。 图温度和含水率交互影响淀粉酶活性的曲面图及其等高线图 犉 犻 犵 犜 犺 狉 犲 犲 犱 犻 犿 犲 狀 狊 犻 狅 狀 犪 犾 狆 犾 狅 狋 犪 狀 犱 犮 狅 狉 狉 犲 狊 狆 狅 狀 犱 犻 狀 犵 犮 狅 狀 狋 狅 狌 狉 狆 犾 狅 狋 狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔 狏 狊 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀 狋 犲 犿 狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲 犪 狀 犱 犻 狀 犻 狋 犻 犪 犾 狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲犿 狅 犻 狊 狋 狌 狉 犲 图温度和接种量交互影响淀粉酶活性的曲面图及其等高线图 犉 犻 犵 犜 犺 狉 犲 犲 犱 犻 犿 犲 狀 狊 犻 狅 狀 犪 犾 狆 犾 狅 狋 犪 狀 犱 犮 狅 狉 狉 犲 狊 狆 狅 狀 犱 犻 狀 犵 犮 狅 狀 狋 狅 狌 狉 狆 犾 狅 狋 狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔 狏 狊 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀 狋 犲 犿 狆 犲 狉 犪 狋 狌 狉 犲 犪 狀 犱 犻 狀 狅 犮 狌 犾 狌 犿狊 犻 狕 犲 图含水率和接种量交互影响淀粉酶活性的曲面图及其等高线图 犉 犻 犵 犜 犺 狉 犲 犲 犱 犻 犿 犲 狀 狊 犻 狅 狀 犪 犾 狆 犾 狅 狋 犪 狀 犱 犮 狅 狉 狉 犲 狊 狆 狅 狀 犱 犻 狀 犵 犮 狅 狀 狋 狅 狌 狉 狆 犾 狅 狋 狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犪 犮 狋 犻 狏 犻 狋 狔 狏 狊 犻 狀 犻 狋 犻 犪 犾 狊 狌 犫 狊 狋 狉 犪 狋 犲犿 狅 犻 狊 狋 狌 狉 犲 犪 狀 犱 犻 狀 狅 犮 狌 犾 狌 犿狊 犻 狕 犲 通过对淀粉酶活性模型进行求导和解逆矩 阵， 可以得到模型的极值点： 发酵温度 ， 培 养基初始含水率 ， 接种量 ， 此时模型预 测的最大响应值为 犝 犵。为了证实预测结 果， 在上述优化条件下进行重复试验， 得出淀粉 酶活性为 犝 犵， 与模型的预测值较为接近， 可 见该模型能较好地预测米曲霉犖 犚 犚 犔 以啤酒 糟为唯一碳源固态发酵产生淀粉酶的情况。 第期许晖 等：米曲霉固态发酵啤酒糟产淀粉酶的优化 结束语 对影响米曲霉犖 犚 犚 犔 以啤酒糟为唯一碳 源通过固态发酵产生淀粉酶的个关键培养条 件： 发酵温度、 培养基初始含水率和接种量的最佳水 平及其交互作用进行了研究。利用统计学方法建立 了发酵产淀粉酶的二次多项数学模型， 通过对模 型方程的响应曲面图及其等高线图进行研究发现， 当培养基为犵啤酒糟， 用基本营养盐溶液调节固 体培养基初始含水率为 ， 每克培养基接种 孢子数为 ， 在 发酵 犺后产生的 淀粉酶活性约为 犝犵。 利用最优条件进 行试验验证，结果显示回归模型的预测值与试验的 实测值较为接近， 进一步证明回归模型具有很好的 拟合度。 参考文献 刘春莉，张文学，杨瑞特殊淀粉酶的应用研究现状和前景展望 犑四川食品与发酵， （） ： 谷军 淀粉酶的生产与应用 犑生物技术， ，（） ： 沈同，王镜岩生物化学犕北京：高等教育出版社， ： 犕 狅 犾 犾 犲 狉犓，犛 犺 犪 狉 犻 犳犕犣，犗 犾 狊 狊 狅 狀犔 犘 狉 狅 犱 狌 犮 狋 犻 狅 狀狅 犳 犳 狌 狀 犵 犪 犾 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犫 狔犛 犪 犮 犮 犺 犪 狉 狅 犿 狔 犮 犲 狊 犽 犾 狌 狔 狏 犲 狉 犻 犻 狀犵 犾 狌 犮 狅 狊 犲 犾 犻 犿 犻 狋 犲 犱 犮 狌 犾 狋 犻 狏 犪 狋 犻 狅 狀 狊 犑 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犅 犻 狅 狋 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔， ， （） ： 犉 狉 犪 狀 犮 犻 狊犉，犛 犪 犫 狌犃，犖 犪 犿 狆 狅 狅 狋 犺 犻 狉 犻犓犕，犲 狋 犪 犾 犝 狊 犲 狅 犳 狉 犲 狊 狆 狅 狀 狊 犲 狊 狌 狉 犳 犪 犮 犲犿 犲 狋 犺 狅 犱 狅 犾 狅 犵 狔 犳 狅 狉 狅 狆 狋 犻 犿 犻 狕 犻 狀 犵 狆 狉 狅 犮 犲 狊 狊 狆 犪 狉 犪 犿 犲 狋 犲 狉 狊 犳 狅 狉 狋 犺 犲 狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋 犻 狅 狀狅 犳 犪 犿 狔 犾 犪 狊 犲 犫 狔犃 狊 狆 犲 狉 犵 犻 犾 犾 狌 狊 狅 狉 狔 狕 犪 犲犑 犅 犻 狅 犮 犺 犲 犿 犻 犮 犪 犾 犈 狀 犵 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犵 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾， ， （） ： 犘 犪 狀 犱 犲 狔犃 犚 犲 犮 犲 狀 狋 犱 犲 狏 犲 犾 狅 狆 犿 犲 狀 狋 狊 犻 狀 狊 狅 犾 犻 犱 狊 狋 犪 狋 犲 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀犑 犘 狉 狅 犮 犲 狊 狊犅 犻 狅 犮 犺 犲 犿 犻 狊 狋 狉 狔， ， （） ： 犕 狌 犾 犻 犿 犪 狀 犻犞犎，犘 犪 狋 犻 犾犌犖，犚 犪 犿 犪 犾 犻 狀 犵 犪 犿 犃 犿 狔 犾 犪 狊 犲狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋 犻 狅 狀犫 狔狊 狅 犾 犻 犱狊 狋 犪 狋 犲 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀：犪狀 犲 狑狆 狉 犪 犮 狋 犻 犮 犪 犾 犪 狆 狆 狉 狅 犪 犮 犺狋 狅 犫 犻 狅 狋 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔 犮 狅 狌 狉 狊 犲 狊犑 犅 犻 狅 犮 犺 犲 犿 犻 犮 犪 犾 犈 犱 狌 犮 犪 狋 犻 狅 狀， ， （） ： 犆 狅 狌 狋 狅犛犚，犛 犪 狀 狉 狅 犿 狀犕犃 犃 狆 狆 犾 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀 狅 犳 狊 狅 犾 犻 犱 狊 狋 犪 狋 犲 犳 犲 狉 犿 犲 狀 狋 犪 狋 犻 狅 狀 狋 狅 犳 狅 狅 犱 犻 狀 犱 狌 狊 狋 狉 狔犑 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳 犉 狅 狅 犱犈 狀 犵 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犵， ， （） ： 犚 犪 犺 犪 狉 犱 犼 狅犢犛犘，犠 犲 犫 犲 狉犉犑