复合微生物功能性基质发酵参数条件的优化
时间:2018-11-20 20:50 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要：利用前期筛选的优化基质作为实验材料和载体，用优化功能菌接种，在经过二次固体发酵后。通过单因素试验、BBD试验以及响应面法优化试验设计，对发酵过程中的发酵参数条件 （初始含水量、基质的翻堆次数以及发酵温度等）进行优化筛选，目的是找出微生物功能性基质固体在二次发酵时的最优参数。最后比较分析发酵参数条件对功能菌数量的显著性以及发酵参数条件的交互项对功能菌数量的显著性。结果表明：基质的初始含水量和翻堆次数对功能菌的存活数量有显著或极显著的影响，基质含水量和翻堆次数、基质含水量和发酵温度、翻堆次数和发酵温度的交互项对菌的存活数量有显著影响。得出结论： 功能菌 H69+QL-A6在优化基质配方 T5 中的最优参数条件是在初始含水量为 60 %，翻堆时间间隔为 36 h，发酵温度为 28.13 ℃条件下，功能菌在基质二次发酵过程中的存活率最高，其最佳工艺条件下功能菌在基质中数量达到 11.78 (cfu/g DW)。30398 毕业论文关键词：功能菌；二次固体发酵；单因素试验；BBD 试验设计；响应面法优化试验；发酵参数条件； Optimization of Fermentation Parameters for FunctionalMicroorganisms substrate Abstract: Experiment the optimized of matrix material and carrier as experimental material by used forinoculation optimization functional bacteria which after optimization of functional bacteria and by secondarysolid fermentation. In order to find the optimal parameters, by using the single factor test and BBDexperiment design and Response Surface Optimization to optimal fermentation parameters condition from thenumber of times and the initial moisture content and the fermentation temperature. Finally carries on thecomparative analysis of fermentation condition parameters of bacteria survive in the number of significant andfermentation parameters of interaction exist for bacteria number of survival significance. The results indicatethat the number of turn over and the initial moisture content of the substrate had significant or extremelysignificant effect on the survival number of the bacteria. And the fermentation parameters of interaction has asignificant effect on bacteria survival rates. The conclusion is that the optimal parameters condition of thestrain T5 was as follows: when the water content was 60.3 %, the time of flipping was 36 h, temperature was28.13 ℃, the functional bacteria survival number will get the highest. The number of functional bacteria in thesubstrate was 11.78 (cfu / g DW) under the optimum conditions. Keywords: Functional Antagonistic bacteria; Secondary solid fermentation; Single factor test; BBDexperiment design; Response surface methodology; Fermentation parameters condition; 目 录 摘要1 关键词1 Abstract1 Key words1 引言2 1.材料与方法2 1.1 材料2 1.1.1 复合微生物功能性基质发酵参数条件的优化材料的获取2 1.1.2 主要实验设备2-3 1.2 方法3 1.2.1 单因素试验3 1.2.2 BBD 试验3 1.2.3 响应面法优化试验3 2 结果与分析4 2.1 单因素试验分析4 2.1.1 发酵天数对功能菌在基质中存活数量的影响分析4 2.1.2 初始接种量对功能菌在基质中存活数量的影响分析4-5 2.1.3 含水量对功能菌在基质中存活数量的影响分析5 2.1.4 翻堆次数对功能菌在基质中存活数量的影响分析5-6 2.1.5 发酵温度对功能菌在基质中存活数量的影响分析6 2.2 BBD试验分析6-8 2.3 响应面法试验分析8-9 3 讨论 9 3. 1 PGPR 的应用必要性9 3 . 2 复合微生物功能性基质发酵参数条件的优化实验的可行性1 0 3. 3 响应面法试验的优化10 致谢10 参考文献10-11 引言：复合微生物功能性基质是有机育苗产业发展的主要限制因素之一，也是世界各国作物生产中的主要环节之一[1]。目前，复合微生物功能性基质在农业上的应用不仅很广泛，而且成为作物栽培施肥的关键因素[2,3]。单因素试验、BBD 试验以及响应面法优化试验技术[4]是对复合微生物功能性发酵参数条件的选取及优化鉴定中应用比较广泛的方法。利用单因素设计试验以及 BBD试验可以找出功能性微生物基质固体二次发酵时的最优参数。复合微生物功能性基质在有机育苗上也取得了较好的成就，已在番茄、玉米、小麦、水稻、菜豆、黄瓜等[5-10]中获得成功。但是在功能菌接种于优化基质载体的整个过程中，如何通过控制二次固体发酵过程中的各个参数条件，使之达到一个最优点，能使得功能菌在基质中存活数量最高，最有益于作物根系吸收利用，为作物稳产高产提供有利的前提条件，在功能性微生物育苗基质中仍是一个有待解决的问题[11-14]。响应面法设计中的 BBD设计是一种数学统计方法，主要用来从多因素中筛选出最优因素条件。使用这种方法可以创建一个表面的连续变量模型；用来评价影响因子及其交互作用的范围以此来确定最优水平。因为其测试组相对较少，它广泛应用于各种生物物种的优化过程[15-17]。响应面法优化试验的优点是可通过实验设计的有限工艺参数，可以有效评价发酵过程中某些变量之间的交互作用[18]， 然后通过有限试验次数来弄清变量间的有效因子和相互影响以及最优条件，响应面法试验无疑是一种可以通过优化变量，来找出最佳条件的，经济实惠的数学方法[19]。本研究就是利用前期筛选出的优化基质做载体，接种优化功能菌，在经二次固体发酵后，通过单因素试验以及 BBD试验设计，对发酵过程中重要的发酵参数条件进行优化筛选，以期找出微生物功能性基质固体二次发酵时的最优参数。本文通过对国内外复合微生物功能性基质发酵参数条件优化的研究成果的总结，概述了复合微生物功能性基质的作用机制及其最佳工艺和主要研究成果并进行了一些讨论。 (责任编辑：qin) |