酵母菌发酵培养基的优化.ppt

酵母菌发酵培养基的优化 第一页，共二十六页，2022年，8月28日 实验目的 1.掌握发酵培养基的配制方法 2.熟悉用正交试验优化发酵培养基的方法 3.学习比浊法测定发酵液菌浓的方法 第二页，共二十六页，2022年，8月28日 实验原理 1.确定培养基的基本组成 2.确定所用原材料的种类 3.确定所用原材料的浓度配比关系 一、培养基的配制方法 第三页，共二十六页，2022年，8月28日 1.单因素法 2.正交试验法 3.均匀试验设计 二、培养基优化方法（原材料种类和浓度配比优化） 第四页，共二十六页，2022年，8月28日 1.概念 利用已经设计好的表格--正交表--来安排试验并进行数据分析的一种方法。 它是从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。 三、正交试验法 第五页，共二十六页，2022年，8月28日 2.基本工具——正交表 记号：Ln（tm） L：正交表的符号 n：表的行数（可安排试验的次数） t：表中的字码数（水平数） m：表的列数（最多可安排因素个数） L8(27) L9(34) L16(45) 第六页，共二十六页，2022年，8月28日 第七页，共二十六页，2022年，8月28日 3.正交表的特点 试验点分布均匀、整齐可比 任何一列中各字码（水平）都出现，且出现的次数相等 任何两列中各横行组成的数字对，包含着所有可能的数字对，且各种数字对出现的次数相等 第八页，共二十六页，2022年，8月28日 4.实验的基本步骤 （1）明确任务 确定指标 （2）制定因素水平表 1）确定因素（A、B、C……） 2）选择因素的变化范围 3）确定因素水平数 4）制定因素水平表 因素水平 A淀粉/% B黄豆饼粉/% C蛋白胨/% 1 5 3 0.2 2 7 5 0.4 3 9 7 0.6 第九页，共二十六页，2022年，8月28日 （3）设计试验方案 1）选择正交表 2）表头设计（不混杂） 3）列出试验方案 4）进行实验 因素 实验号 A B C 结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 3 1 2 2 3 1 第十页，共二十六页，2022年，8月28日 因素 实验号 A B C 结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 3 1 2 2 3 1 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 （4）分析试验结果 1）方法一：直接比较 第十一页，共二十六页，2022年，8月28日 直观分析法是通过对每一因素的平均极差来分析问题。 所谓极差就是平均效果中最大值和最小值的差。有了极差，就可以找到影响指标的主要因素，并可以帮助我们找到最佳因素水平组合。 极差的大小反应在所选择的因素水平范围内该因素对测定结果影响的程度。极差大的因素在所选择的因素水平范围内对测定结果的影响最大，在测试过程中必须严格控制。 2）方法二 直观分析 第十二页，共二十六页，2022年，8月28日 因素 实验号 A B C 结果 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 3 1 2 2 3 1 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 k1 k2 k3 (X1+X2+X3)/3 (X4+X5+X6)/3 (X7+X8+X9)/3 (X1+X4+X7)/3 (X2+X5+X8)/3 (X3+X6+X9)/3 (X1+X5+X9)/3 (X2+X6+X7)/3 (X3+X4+X8)/3 极差 K最大- K最小 K最大- K最小 K最大- K最小 A： 首先计算各因素每个水平的平均效果和极差。 第十三页，共二十六页，2022年，8月28日 B ：然后对计算结果进行分析，分析各因素的主次和影响趋势，找到最优试验方案。 比较RA 、RB、RC值，R值越大的因素，影响越大，控制要越严格，R值越小的因素，影响越小。 对每一个因素，选择K值最大的水平为最佳条件。如对于因素A 淀粉，若k2K1k3 ，即k2最大，根据因素水平表中的设计，其水平为7%。表明7%为最佳的淀粉浓度。对于因素B ，k2最大，对于因素C ，k3最大。 则实验的最佳实验条件为： A2 B2 C3，即最佳实验条件为：淀粉为7%，黄豆饼粉5%，蛋白胨0.6% 第十四页，共二十六页，20