果膠酶的化學(xué)修飾、固定化及其應(yīng)用研究.pdf

1、本課題是自選課題。隨著果蔬汁和果酒飲料工業(yè)的發(fā)展,果膠酶的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,目前已是世界上生產(chǎn)量最大的酶之一。對(duì)果膠酶進(jìn)行化學(xué)修飾和固定化研究,對(duì)提高果膠酶在工業(yè)中的利用率,降低生產(chǎn)成品,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。為此,本課題主要做了以下工作:
　　 1.用3,5.二硝基水楊酸法測(cè)定果膠酶活力。采用單因素試驗(yàn)法,確定了果膠酶分解產(chǎn)物半乳糖醛酸與DNS反應(yīng)產(chǎn)物最適吸收波峰在540nm處,DNS溶液使用量為2.5mL,顯色反應(yīng)時(shí)間

2、為4min,半乳糖醛酸標(biāo)準(zhǔn)曲線為:y=0.6801x。果膠酶的最適溫度和最適pH分別為50℃和4.4。測(cè)得果膠酶的活力為1.894×105U。
　　 2.測(cè)定了多種化學(xué)試劑和金屬離子對(duì)果膠酶的活力的影響。研究顯示,對(duì)賴氨酸和二硫鍵進(jìn)行化學(xué)修飾后,果膠酶的活力基本不變,說(shuō)明果膠酶活性中心不存在賴氨酸和二硫鍵。色氨酸被修飾后,果膠酶活力迅速下降,表明果膠酶活性中心含有色氨酸。用EDTA處理果膠酶,果膠酶活力基本無(wú)變化,說(shuō)明果膠酶活性

3、中心不存在金屬離子。金屬離子中Fe2+、Cu12+對(duì)果膠酶活力有促進(jìn)作用,分別提高果膠酶活力約16％和15％:Ca2+對(duì)果膠酶活力有輕微的抑制作用;Fe2+、Fe3+、M06+、K+、Mg2+等九種金屬離子對(duì)果膠酶無(wú)明顯作用。
　　 3.發(fā)酵少孢根霉收集菌絲體為原料制備固定化果膠酶的載體殼聚糖。以黃豆芽為培養(yǎng)基,少孢根霉為菌種,液態(tài)發(fā)酵后收集少孢根霉菌絲體為原料制備殼聚糖。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,依據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)

4、原理,對(duì)發(fā)酵液初始pH值、接種量和碳源使用量進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化分析。建立了少孢根霉菌絲體生長(zhǎng)的優(yōu)化工藝的二次多項(xiàng)數(shù)學(xué)模型。得到最佳工藝參數(shù)為:發(fā)酵液初始pH3.65、接種量0.92％、碳源使用量19.77g/L。采用濃堿脫乙酰法制備的殼聚糖脫乙酰度為90.87％,得率為7.46％。
　　 4.化學(xué)交聯(lián)法固定化果膠酶。以殼聚糖為載體,戊二醛為交聯(lián)劑,采用化學(xué)交聯(lián)法固定化果膠酶。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,依據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原

5、理對(duì)果膠酶溶液pH、戊二醛濃度和殼聚糖與戊二醛反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行優(yōu)化分析,建立固定化果膠酶制備的優(yōu)化工藝數(shù)學(xué)模型,得到最佳工藝參數(shù)為:果膠酶溶液pH3.8,戊二醛濃度0.35％,殼聚糖與戊二醛反應(yīng)時(shí)間4.22h。根據(jù)最佳工藝參數(shù)制備固定化果膠酶,測(cè)得其最適pH值為3.6,最適溫度為55℃;熱穩(wěn)定性顯著提高;其半衰期為24.12d。
　　 5.用固定化果膠酶處理蘋果漿提高其出汁率。單因素試驗(yàn)得到的工藝參數(shù)為:反應(yīng)溫度50℃,蘋果漿pH3