混料設(shè)計(jì)在藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

中國農(nóng)業(yè)科學(xué) 2008,41(3):816-822 Scientia Agricultura Sinica 收稿日期：2007-03-07；接受日期：2007-04-23 基金項(xiàng)目：國家“863”計(jì)劃資助項(xiàng)目（2002AA248041） ；江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科研基金（6110647） 作者簡介：周劍忠（1965-） ，男，江蘇宜興人，副研究員，博士，研究方向?yàn)槲⑸锛吧锛夹g(shù)。TelE-mail：zhoujianzhong97 混料設(shè)計(jì)在藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 周劍忠 1，黃開紅1，董明盛2，江漢湖2 （1江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，南京 210014；2南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，南京 210095） 摘要： 【目的】尋求藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑中各組分的最佳組合。 【方法】采用混料設(shè)計(jì)研究了發(fā)酵劑中 5 種 菌種的不同組合對發(fā)酵奶風(fēng)味成分的影響，建立各菌種在混合發(fā)酵劑中配比與發(fā)酵的主要代謝產(chǎn)物之間的回歸模 型， 考查配方中各組分的互作效應(yīng)。 【結(jié)果】 分析得出乳酸的最大預(yù)測值為 8.16 gL -1;丁二酮的最大預(yù)測值為 77.23 mgL -1；乙醇的最大預(yù)測值為 4 259 mgL-1；二氧化碳的最大預(yù)測值為 2.12 gL-1。對滿足所有期望的響應(yīng)值的條件 進(jìn)行優(yōu)化，獲得藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑的最優(yōu)組合為乳酸乳球菌（27%） 、明串珠菌（37%） 、開菲爾乳桿菌（11%） 、 干酪乳桿菌（10%） 、克魯維酵母（15%） 。【結(jié)論】混料設(shè)計(jì)和調(diào)優(yōu)軟件可用于混合發(fā)酵劑中多組分和多目標(biāo)參數(shù) 優(yōu)化，獲得最優(yōu)的發(fā)酵劑組合。 關(guān)鍵詞：混料設(shè)計(jì)；藏靈菇奶；純培養(yǎng)發(fā)酵劑；優(yōu)化 Application of Mixture Design to Design of Formulation of Pure Cultures in Tibetan Kefir ZHOU Jian-zhong1, HUANG Kai-hong1, DONG Ming-sheng2, JIANG Han-hu2 (1Institute Agro-Product Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014; 2College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095) Abstract: 【Objective】In order to obtain optimum formulation of pure cultures in Tibetan kefir. 【Method】The influence of the different mixtures of five strains in pure cultures in Tibetan kefir on flavor components in fermented milk were studied using mixture design. Regression model on microorganism composition and main metabolites was established.【Result】The predictable production of lactic acid reached the maximum, 8.16 gL-1, the most predictable production of diacetyl was 77.23 mgL-1, the most predictable production of ethanol was 4 259 mgL-1, and the production of CO2 was 2.12 gL-1. Based on these, response values satisfied all expectation were optimized, and the most excellent combinations of Lactococcus lactis, Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus kefiri, Lactobacillus casei, and Kluyveromyces marxianus were 27%, 37%, 11%, 10%, and 15%, respectively. 【Conclusion】With the aid of analysis software (Design-Expert 6.0.5), formulation of pure cultures in Tibetan kefir could be optimized for several responses and the best formulation could be obtained. Key words: Mixture design; Tibetan kefir; Pure cultures; Optimization 0 引言 【研究意義】藏靈菇是一種乳白色、膠質(zhì)狀的塊 狀物，外形酷似米粒，上面棲息著多種微生物，可在 鮮乳中生長分裂并將其特性傳給下一代以產(chǎn)生新 粒，用藏靈菇在室溫下浸泡的牛奶即為藏靈菇奶，由 于其獨(dú)特的保健效果，在民間廣為流傳1。由于藏靈 菇上棲息著多種微生物，用藏靈菇浸泡牛奶的過程實(shí) 質(zhì)上是一種多菌種參與的發(fā)酵過程。由于存在菌相比 例易變，不易控制，粒的回收、清洗及相應(yīng)的再處理 后的使用過于麻煩等缺陷，很難依靠藏靈菇原粒來進(jìn) 行這種發(fā)酵奶的規(guī)模化生產(chǎn)。因此，需要開發(fā)出純培 養(yǎng)發(fā)酵劑才能進(jìn)行穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)?！厩叭搜芯窟M(jìn) 展】以前對這種由多菌種參與的純培養(yǎng)發(fā)酵劑的研制 是在菌種分離鑒定的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)品的感官特性及 發(fā)酵產(chǎn)生的主要風(fēng)味物質(zhì)，進(jìn)行大量的菌種組合搭配 3 期 周劍忠等：混料設(shè)計(jì)在藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 817 試驗(yàn)，Gobbetti 等利用從開菲爾中分離到的菌株進(jìn)行 多種比例混合，發(fā)酵牛奶，嘗試用混合菌種代替開菲 爾粒2；Beshkova 等利用從開菲爾中分離到的菌株通 過隨機(jī)組合，進(jìn)行純培養(yǎng)發(fā)酵劑的研究3；這種以大 量試驗(yàn)為基礎(chǔ)獲得的試驗(yàn)結(jié)果不但不能保證達(dá)到最 佳， 而且需要耗費(fèi)大量的試驗(yàn)原材料， 影響研究進(jìn)度。 【本研究切入點(diǎn)】為此，本文采用軟件設(shè)計(jì)專家 （Design-Expert 6.0.5）中的混料（mixture）設(shè)計(jì)，將 從藏靈菇奶中篩選出的優(yōu)勢菌4進(jìn)行優(yōu)化組合，按軟 件給出的比例進(jìn)行混合，發(fā)酵，測定發(fā)酵奶中乳酸、 丁二酮、乙醇和二氧化碳的量。 【擬解決的關(guān)鍵問題】 通過軟件分析不同組合與產(chǎn)物之間的關(guān)系，選擇最優(yōu) 的菌種組合。 1 材料與方法 1.1 試驗(yàn)材料 乳 酸 乳 球 菌 （ Lactococcus lactis ） 微 膠 囊 （7.81010CFU/g），腸膜明串珠菌（Leuconostoc mesenteroides）微膠囊（4.21010CFU/g），開菲爾乳 桿菌 （Lactobacillus kefiri） 微膠囊 （2.61010CFU/g） ， 干 酪 乳 桿 菌 （ Lactobacillus casei ） 微 膠 囊 （ 6.51010CFU/g ） ， 馬 克 斯 克 魯 維 酵 母 （Kluyveromyces marxianus） 微膠囊 （8.3109CFU/g） ， 以上菌株是從藏靈菇中分離，并經(jīng)微囊化處理和高密 培養(yǎng)。 1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 借助試驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件 Design Expert（Version 6.0.5， Stat-Ease Int. Co., Minneapolis, MN. USA），采用混料 （mixture）設(shè)計(jì)中的 D-Optional 方法，對由各種微囊 化菌組成的混合發(fā)酵劑的配方進(jìn)行優(yōu)化?；炝显O(shè)計(jì)主 要是研究各試驗(yàn)因子的不同比例對反映變量的關(guān)系， 與混料的總量無關(guān)?；炝显囼?yàn)的設(shè)計(jì)方法，自 1958 年 Scheffe 提出了單形格子與單形重心設(shè)計(jì)后，發(fā)展 至今天，已有多種設(shè)計(jì)方法5,6。本研究對每種菌在混 合發(fā)酵劑中占的比例進(jìn)行了限制（10%50%），屬 限 制 成 分 上 下 界 的 混 料 設(shè) 計(jì) ， 其 形 式 為 ： z1+z2+zp=1，0LiziUi1，i=1，2，P。這 種方法不僅可以建立連續(xù)變量曲面模型，對配方中的 各成分及其交互作用進(jìn)行評價，還可以根據(jù)設(shè)定目標(biāo) 進(jìn)行成分組成的優(yōu)化，確定各成分的最佳比例。該方 法現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、藥物和食品工業(yè)等 方面的配方設(shè)計(jì)710，并取得了良好的效果。 本試驗(yàn)選用微囊化乳酸乳球菌、腸膜明串珠菌、 開菲爾乳桿菌、干酪乳桿菌、克魯維酵母為混合發(fā)酵 劑中的成分，各成分在配方中所占的百分比從 10% 50%內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表 1。 1.3 發(fā)酵試驗(yàn) 按試驗(yàn)設(shè)計(jì)給出的比例進(jìn)行組合，接種 10%的混 合微膠囊于無菌脫脂牛奶中（添加 0.08%的檸檬酸）， 放入發(fā)酵罐中（3 L），保持溫度 25，轉(zhuǎn)速 80 r/min， 發(fā)酵 10 h。發(fā)酵液經(jīng)處理后進(jìn)行乳酸丁二酮乙醇 和二氧化碳檢測。 發(fā)酵奶中乳酸的檢測方法（HPLC 法），參考文 獻(xiàn)11；發(fā)酵奶中丁二酮、乙醇的檢測方法（GC 法）， 參考文獻(xiàn)11；二氧化碳檢測（酶終點(diǎn)法），參考文 獻(xiàn)12。 2 結(jié)果與分析 2.1 模型建立 表 1 列出了用混合發(fā)酵劑發(fā)酵后乳中乳酸、丁二 酮、乙醇、二氧化碳的試驗(yàn)結(jié)果及其預(yù)測值，利用上 述軟件，對響應(yīng)值乳酸的試驗(yàn)值進(jìn)行二次多項(xiàng)回歸擬 合，分別建立 4 個指標(biāo)（Y乳酸、Y丁二酮、Y乙醇、Y二氧化碳） 的回歸模型，各回歸模型方程如下： Y乳酸=6.79A+7.2B+6.99C+6.7D+6.11E+2.2AB +5.084AC+2.88AD+3.23AE+1.61BC +1.46BD+1.86BE+1.12CD+0.7CE-0.25DE R2=0.9776，P0.0001 Y丁二酮=50.69A+62.14B+32.93C+38.92D+29.84E +83.20AB+42.45AC+11.26AD+55.59AE +35.88BC+28.36BD+56.47BE+7CD +37.7CE+20.27DE R2=0.9777，P0.0001 Y乙醇=1738.55A+2600.15B+2925.03C+2448.90D +3872.57E+1354.13AB+88.85AC-475.24AD +2233.89AE-929.53BC+539.59BD+3701.32BE -1519.01CD+805.43CE+1387.76DE R2 =0.9910，P0.0001 Y二氧化碳=0.86A+1.3B+1.34C+1.33D+2.05E+0.84AB +0.42AC-0.078AD+0.73AE+1.00BC -0.072BD+1.39BE-0.47CD+0.71CE-0.037DE R2 = 0.9754，P0.0001 結(jié)果表明，4 個指標(biāo)的線性模型都不顯著，二次 模型都達(dá)到 0.001 的極顯著水平，校正后的決定系數(shù) 818 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 41 卷 表 1 混料設(shè)計(jì)及乳酸丁二酮乙醇和二氧化碳的實(shí)測值和預(yù)測值 Table 1 Mixture design matrix with the experimental and predicted values of lactate, diacetyl, ethanol and CO2 乳酸Lactate (gL-1) 丁二酮Diacetyl (mgL-1)乙醇Ethanol (mgL-1) 二氧化碳CO2 (gL-1) A (100%) B (100%) C (100%) D (100%) E (100%) 實(shí)測值 Experimental 預(yù)測值 Predicted 實(shí)測值 Experimental 預(yù)測值 Predicted 實(shí)測值 Experimental 預(yù)測值 Predicted 實(shí)測值 Experimental 預(yù)測值 Predicted 1 0.2 0.5 0.1 0.1 0.1 7.68 7.58 72.59 73.17 2641 2644.16 1.35 1.35 2 0.35 0.1 0.1 0.35 0.1 7.45 7.47 51.66 47.62 1969 1974.92 1.08 1.08 3 0.1 0.1 0.2 0.1 0.5 6.27 6.43 39.18 36.49 3916 3811.93 2.01 2.02 4 0.125 0.125 0.125 0.5 0.125 6.87 7 42.64 43.37 2413 2531.4 1.31 1.33 5 0.1 0.1 0.35 0.35 0.1 7.13 7.12 37.83 37.68 2311 2307.21 1.22 1.22 6 0.1 0.1 0.35 0.35 0.1 7.11 7.12 37.69 37.68 2297 2307.21 1.2 1.22 7 0.1 0.35 0.35 0.1 0.1 7.48 7.48 57.25 56.51 2529 2530.21 1.53 1.57 8 0.35 0.1 0.35 0.1 0.1 8.1 8.15 52.31 52.42 2356 2354 1.19 1.21 9 0.35 0.1 0.35 0.1 0.1 8.2 8.16 52.57 52.43 2371 2354 1.21 1.21 10 0.1 0.35 0.1 0.35 0.1 7.31 7.31 58.38 57.62 2636 2659.42 1.26 1.3 11 0.35 0.1 0.1 0.1 0.35 7.25 7.26 53.97 54.16 3385 3364.03 1.56 1.64 12 0.125 0.125 0.125 0.5 0.125 7.16 7 43.91 43.37 2659 2531.4 1.38 1.33 13 0.1 0.1 0.5 0.1 0.2 6.92 6.93 38.74 38.35 3259 3243.4 1.64 1.6 14 0.1 0.5 0.1 0.1 0.2 7.25 7.26 64.83 64.72 3387 3446.84 1.72 1.67 15 0.5 0.2 0.1 0.1 0.1 7.28 7.22 66.12 66.29 2110 2127.53 1.13 1.09 16 0.1 0.1 0.35 0.1 0.35 6.78 6.7 38.59 40.81 3548 3600.15 1.82 1.87 17 0.1 0.35 0.1 0.1 0.35 7.03 7.14 62.12 60.1 4292 4161.69 1.91 2.02 18 0.175 0.15 0.15 0.175 0.35 7.24 7.11 53.24 51.29 3562 3600.85 1.85 1.79 19 0.35 0.1 0.1 0.35 0.1 7.47 7.47 43.61 47.62 1978 1974.92 1.06 1.08 20 0.35 0.35 0.1 0.1 0.1 7.6 7.7 78.12 77.22 2529 2507.88 1.23 1.29 21 0.1 0.2 0.1 0.1 0.5 6.86 6.71 42.31 45.33 4087 4210.3 2.18 2.2 22 0.1 0.1 0.1 0.35 0.35 6.32 6.36 39.06 39.44 3513 3507.68 1.65 1.68 23 0.15 0.35 0.175 0.175 0.15 7.56 7.58 61.28 64.09 2987 2906.06 1.63 1.54 24 0.225 0.225 0.225 0.1 0.225 7.75 7.73 63.47 63.36 3151 3237.45 1.75 1.71 25 0.35 0.1 0.1 0.1 0.35 7.23 7.26 53.86 54.16 3373 3364.03 1.68 1.64 A=乳酸乳球菌；B=明串珠菌；C=開菲爾乳桿菌；D=干酪乳桿菌；E=克魯維酵母。下表同 A=Lc. lactis; B= Leu. mesenteroides; C= Lb. kefiri; D= Lb. casei; E= Klu.s marxianus. The same as Table 2 and Table 3 （R2）達(dá)到 0.97540.9910，表明二次模型能很好地 擬合各指標(biāo)與配方比例。 2.2 配方中各成分變化對乳酸、丁二酮、乙醇、二氧 化碳產(chǎn)量的影響 混料設(shè)計(jì)可以根據(jù)各組分的三元等值線圖直觀地 觀察各組分間的變化對指標(biāo)的影響。本研究的配方中 共有 5 種成分，固定其中的兩種成分，可以比較其它 3 種成分的交互作用對指標(biāo)的影響。圖 1 是在干酪乳 桿菌和克魯維酵母在固定水平時，乳酸乳球菌、明串 珠菌、 開菲爾乳桿菌的交互作用對乳酸生成量的影響； 圖 2 是在干酪乳桿菌和克魯維酵母固定水平時，乳酸 乳球菌開菲爾乳桿菌和明串珠菌的交互作用對丁二 酮產(chǎn)量的影響；圖 3 是在干酪乳桿菌和開菲爾乳桿菌 固定水平時，乳酸乳球菌明串珠菌和克魯維酵母的 交互作用對乙醇產(chǎn)量的影響；圖 4 是在干酪乳桿菌和 乳酸乳球菌固定水平時，開菲爾乳桿菌明串珠菌和 克魯維酵母的交互作用對二氧化碳產(chǎn)量的影響。結(jié)果 表明，乳酸乳球菌和開菲爾乳桿菌對乳酸產(chǎn)量影響較 大，當(dāng)它們的配比都為 35%時，乳酸的預(yù)測值最大， 其值為 8.16 gL-1；乳酸乳球菌和明串珠菌對丁二酮產(chǎn) 量的影響較大，當(dāng)乳酸乳球菌的配比為 31%，明串珠 菌的配比為 39%時，丁二酮的預(yù)測值最大，其值為 77.23 mgL-1；克魯維酵母和明串珠菌對乙醇產(chǎn)量的影 響較大，當(dāng)克魯維酵母的配比為 42%，明串珠菌的配 3 期 周劍忠等：混料設(shè)計(jì)在藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 819 圖 1 乳酸乳球菌開菲爾乳桿菌和明串珠菌的交互作用對乳酸產(chǎn)量的影響 Fig. 1 Response surface plot and its contour plot of lactate versus Lc. lactis, Lb. kefiri and Leu. mesenteroides content 圖 2 乳酸乳球菌開菲爾乳桿菌和明串珠菌的交互作用對丁二酮產(chǎn)量的影響 Fig. 2 Response surface plot and its contour plot of diacetyl versus Lc. lactis, Lb. kefiri and Leu. mesenteroides content 比為 28%時， 乙醇的預(yù)測值最大， 其值為 4 259 mgL-1； 二氧化碳的產(chǎn)量受克魯維酵母的影響最大，當(dāng)克魯維 酵母取最大值（50%）時，二氧化碳的預(yù)測值最大， 其值為 2.12 gL-1。 2.3 藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑配方優(yōu)化 以上分析了各成分對單個響應(yīng)值的影響，為了滿足 所有期望的響應(yīng)值， 用軟件的最優(yōu)化功能（optimization） 設(shè)定各組分的變化范圍， 然后設(shè)定所期望的響應(yīng)值（表 2）， 軟件運(yùn)行后， 從隨機(jī)組合開始進(jìn)行最陡爬坡預(yù)測， 直到目標(biāo)響應(yīng)值。 同時給出了 10 組達(dá)到或接近目標(biāo)響 應(yīng)值的 10 個組合，并提供了預(yù)測值（表 3）。從表3 可以看出，最優(yōu)組合為微囊化乳酸乳球菌（27%），微 囊化明串珠菌（37%），微囊化開菲爾乳桿菌（11%）， 微囊化干酪乳桿菌（10%）， 微囊化克魯維酵母（15%）。 820 中 國 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 41 卷 圖 3 克魯維酵母乳酸乳球菌和明串珠菌的交互作用對乙醇產(chǎn)量的影響 Fig. 3 Response surface plot and its contour plot of ethanol versus Kluyveromyces marxians, Lc. lactis and Leu. mesenteroides content 圖 4 克魯維酵母明串珠菌和開菲爾乳桿菌交互作用對 CO2量的影響 Fig. 4 Response surface plot and its contour plot of CO2 versus Kluyveromyces marxians, Leu. mesenteroides and Lb. kefiri content 表 2 試驗(yàn)變量和響應(yīng)值的目標(biāo)范圍 Table 2 The desirable ranges for each variable and response 名稱 Name 目標(biāo) Target 低限 Lowest limit 高限 Highest limit A (%) 在范圍內(nèi) In the range 0.1 0.5 B (%) 在范圍內(nèi) In the range 0.1 0.5 C (%) 在范圍內(nèi) In the range 0.1 0.5 D (%) 在范圍內(nèi) In the range 0.1 0.5 E (%) 在范圍內(nèi) In the range 0.1 0.5 乳酸 Lactate (gL-1) 靶向 7.5 Targeted 7.5 7 8 丁二酮 Diacetyl (mgL-1) 最大值 Maximum 70 80 乙醇 Ethanol (mgL-1) 在范圍內(nèi) Maximum 3000 4000 二氧化碳 CO2 (gL-1) 最小值 Minimum 1 1.6 3 期 周劍忠等：混料設(shè)計(jì)在藏靈菇奶純培養(yǎng)發(fā)酵劑配方設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 821 表 3 各菌種最佳組合及預(yù)測結(jié)果 Table 3 Optimization compound and predicted result 序號 No. A (100%) B (100%) C (100%) D (100%) E (100%) 乳酸 Lactate (gL-1) 丁二酮 Diacetyl (mgL-1) 乙醇 Ethanol (mgL-1) 二氧化碳 CO2 (gL-1) 1 0.27 0.37 0.11 0.10 0.15 7.59 75.80 3001 1.50 2 0.28 0.36 0.10 0.10 0.16 7.59 75.77 3000 1.50 3 0.29 0.36 0.10 0.10 0.15 7.59 75.73 3000 1.50 4 0.29 0.35 0.10 0.10 0.16 7.59 75.63 3000 1.50 5 0.30 0.34 0.10 0.10 0.16 7.59 75.48 3000 1.50 6 0.23 0.42 0.10 0.10 0.15 7.55 74.91 3000 1.50 7 0.31 0.31 0.10 0.11 0.17 7.59 74.48 3000 1.50 8 0.33 0.30 0.10 0.10 0.17 7.57 74.19 3000 1.50 9 0.21 0.42 0.10 0.12 0.15 7.55 73.13 3000 1.50 10 0.19 0.46 0.10 0.11 0.14 7.50 72.34 3000 1.5 按照優(yōu)化后的配方將各種微囊化菌進(jìn)行混合，按 1.3 的方法進(jìn)行牛奶發(fā)酵試驗(yàn)，測得乳酸、丁二酮、乙 醇、 二氧化碳的量分別為7.61 gL-1、 77.32 mgL-1、 3 000 mgL-1、1.55 gL-1，與預(yù)測值一致。 3 討論 將混料均勻設(shè)計(jì)應(yīng)用于食品、化工、復(fù)合肥、農(nóng) 藥等產(chǎn)品的配方試驗(yàn)中，可通過較少的試驗(yàn)次數(shù)，利 用回歸分析，獲得配方與性能之間的定量關(guān)系，從而 得到較佳的配方，起到事半功倍的作用。張彩等采用 混料設(shè)計(jì)進(jìn)行了植物蛋白飲料配方優(yōu)化研究，獲得了 由核桃漿、花生漿、豆?jié){組成的最佳配方13；童華榮 等采用混料均勻設(shè)計(jì)優(yōu)化了茶葉的拼配，獲得了成本 最低的最優(yōu)配方14；劉春光等研究了混料設(shè)計(jì)中的單 形重心設(shè)計(jì)在復(fù)合肥中氮、磷、鉀配比上的應(yīng)用，驗(yàn) 證了混料設(shè)計(jì)在肥料配比研究中的可行性15。 本文采用混料設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，以發(fā)酵奶的主要風(fēng) 味成分為指標(biāo)，進(jìn)行菌種的多目標(biāo)優(yōu)化，探討混合發(fā) 酵劑組合優(yōu)化的新方法。通過各指標(biāo)的回歸模型的建 立，各組分間的交互作用分析，結(jié)合混料設(shè)計(jì)分析軟 件的優(yōu)化功能，表明混料設(shè)計(jì)可有效地應(yīng)用于多菌種 參與的混合發(fā)酵劑配方優(yōu)化。這種方法可縮短新型發(fā) 酵劑的開發(fā)周期，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。 4 結(jié)論 4.1 本試驗(yàn)采用混料設(shè)計(jì)， 建立了各菌種在混合發(fā)酵 劑中配比與發(fā)酵的主要代謝產(chǎn)物之間的回歸模型，分 析得出乳酸的最大預(yù)測值為 8.16 gL-1;丁二酮的最大 預(yù)測值為 77.23 mgL-1；乙醇的最大預(yù)測值為 4 259 mgL-1；二氧化碳的最大預(yù)測值為 2.12 gL-1。 4.2 在單響應(yīng)值分析的基礎(chǔ)上， 用軟件的最優(yōu)化功能 （optimization）對滿足所有期望的響應(yīng)值進(jìn)行優(yōu)化， 獲得微囊化純培養(yǎng)發(fā)酵劑的最優(yōu)組合為微囊化乳酸乳 球菌（27%）、微囊化明串珠菌（37%）、微囊化開 菲爾乳桿菌（11%）、微囊化干酪乳桿菌（10%）、 微囊化克魯維酵母（15%）。 4.3 本試驗(yàn)采用的混料設(shè)計(jì)通過建立試驗(yàn)指標(biāo)與各 組分的回歸模型，考查配方中各組分的互作效應(yīng)，并 通過模型優(yōu)化得到了各種微囊化菌的最優(yōu)組合，這種 方法不僅科學(xué)合理，而且快速有效。 References 1 周劍忠, 董明盛, 江漢湖. 藏靈菇微生物種群結(jié)構(gòu)的分子特性研究. 微生物學(xué)通報(bào), 2006, 33(4): 64-68. 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