利用固定化乳糖酶连续生产低乳糖乳的研究

利用离子交换树脂D151固定黑曲霉来源乳糖酶,研究固定化酶的酶学特性,优化水解牛乳的工艺条件,以期改善乳糖酶的性质,达到连续生产低乳糖乳的目的.结果表明:固定化酶的最适作用温度和热稳定性与游离酶相比均有所降低.固定化酶最适pH与游离酶相比稍向碱性移动;两者酸碱稳定性有较大差异.金属离子对游离酶和固定化酶水解的抑制或激活作用有较大差异.固定化酶与游离酶相比,对乳糖的Km值稍有升高;低温贮存稳定性稍有增强;在牛奶的天然pH(约为6.5)条件下使用更为适宜.在填充床反应器中,固定化酶连续生产低乳糖乳的最佳条件为:温度为50℃,底物空间流速为1.5h-1,可获得79.7%的乳糖水解率.每隔20h清洗反应柱,固定化酶在10d内生产的乳糖水解乳符合低乳糖乳的要求.固定化乳糖酶连续使用半衰期约为22d.该研究为工业化利用固定化酶连续生产低乳糖乳提供了技术依据.     

贮藏温度对固定化乳糖酶活性的影响

采用质量分数为1.0％的明胶和1.78％的海藻酸钠作为固定化乳糖酶载体,比较了固定化乳糖酶随贮藏温度及适宜溶解pH值条件下的活力变化;同时,以牛乳水解率为指标,比较固定化乳糖酶水解乳中乳糖的效果表明,在-18 ℃及4℃下贮藏一个月,pH为4时,牛乳中的乳糖水解率仍然维持在75％以上.     

低乳糖奶粉的研制

以牛乳为原料,应用来源于乳酸克鲁维酵母产生的乳糖酶（MAXILACT乳糖酶）对牛乳中的乳糖进行水解,经杀菌灭酶、真空浓缩、喷雾干燥,开发了具有营养和保健功效的低乳糖奶粉。MAXILACT乳糖酶最适水解条件pH值为6.6～6.8,水解温度30～40℃。结合乳糖酶在水解过程中,由于微生物对牛乳的影响,低乳糖奶粉生产过程中,牛乳的水解温度10℃,水解时间8 h,乳糖酶添加量0.8 g/L,牛乳经乳糖酶水解,其乳糖水解率达到60%以上。利用乳糖酶对牛乳进行乳糖水解,经杀菌灭酶、真空浓缩、喷雾干燥,在工艺上可行、技术上合理、设备上可操作,产品各项指标均达到低乳糖奶粉的质量指标。     

壳聚糖固定化绿豆乳糖酶的特性及应用的初步研究

以壳聚糖凝胶颗粒为载体,采用共价键偶联法固定绿豆乳糖酶,研究壳聚糖固定化绿豆乳糖酶的酶学性质并对其进行水解牛乳中乳糖的初步应用研究。结果表明：固定化酶的热稳定性在4～55℃范围内;最适温度60℃;最适pH3.5;固定化酶的表观米氏常数Km 为0.04%,溶液酶米氏常数Km 为0.33%,是溶液酶米氏常数Km 的0.12 倍;固定化酶的操作半衰期为30d,较溶液酶长。用固定化酶制备填充床式反应器水解牛奶中乳糖,水解率可达60% 以上。     

固定化乳糖酶制备低乳糖牛奶的研究进展

不同来源的β-半乳糖苷酶已经用于水解牛乳或乳清中的乳糖。酶水解乳糖的基本产物为葡萄糖和半乳糖。经水解后的乳糖增加了产品的甜度并使得牛乳适于那些患乳糖不耐症的人群。由于用游离乳糖酶会使牛奶掺入外来蛋白以及使用游离乳酶酶提高了生产成本,从而使乳糖酶的应用受到限制。将乳糖酶固定化后既可以重复使用,又能连续操作,且缩短了处理时间,从而明显降低了使用成本,因此对于乳糖酶的固定化受到了酶学专家的关注。本文简要介绍了乳糖和乳糖酶及其分类、乳糖酶的固定化方法及其应用,包括包埋法、交联法、吸附法、结合法及多种方法的混合使用及国内外的研究现状,并简要介绍了固定化乳糖酶的清洗。     

磁场稳定流化床反应器水解牛乳中乳糖的研究

在磁场稳定流化床反应器采用固定化β-半乳糖酶对牛乳中乳糖进行水解，研究了各种操作条件对牛奶中乳糖水解的影响，结果表明：在磁场强度14-18mT，牛乳流动速率小于14em^3／min、55℃的条件下水解牛乳120min，乳糖可水解86％。     

乳糖酶在生产低乳糖奶中的应用研究

为了确定不同种类乳糖酶的活性,系统地研究了不同种类乳糖酶的水解乳糖效果,当加热温度39℃和加热时间2h条件下,酵母菌种类的乳糖酶的水解率均能达到最高,达94.05%.当加热时间和温度固定时,若水解率均要求达到90%以上,黑曲酶种类酶添加浓度最高,迭0.2%.最终得出乳糖酶性能从高到低的顺序为酵母菌乳糖酶、米曲酶乳糖酶和黑曲酶乳糖酶.     

渗透性K.lactis细胞内乳糖酶水解牛乳中乳糖的研究

应用填充床细胞反应器,以渗透性K．lactis细胞内乳糖酶连续催化牛乳中乳糖的水解。渗透性K．lactis细胞内乳糖酶的热失活遵循一级反应动力学,40℃时酶的半衰期为9．5h,表观米氏常数为0．39mmol/ml,最大反应速率Vmax为0．188mmol/min。在2．6cm×50cm填充床生物反应器上,渗透性K．lactis细胞内乳糖酶催化牛乳中乳糖水解的适宜体积流速为1．0ml/min,酶反应的适宜温度40℃,反应速率达到动态平衡后生成的葡萄糖的质量浓度为45．2mg/ml,牛乳中乳糖的水解率为91．3%。     

离子交换树脂DOEX~ 50WX8固定化K.fragilis β-D-半乳糖苷酶

K.fragilisβ-D-半乳糖苷酶通过离子吸附固定在离子交换树脂DOEX50WX8上,用于催化牛乳中的乳糖水解。研究了pH、酶的初始浓度、时间等因素对酶固定化效率的影响,探讨了固定化酶的操作稳定性及其水解乳糖的效率。结果表明:在pH7.0、初始酶浓度10.0 mg/mL、吸附时间2.0 h的条件下,吸附在DOEX50WX8 UPW上的K.fragilisβ-D-半乳糖苷酶的酶量与酶活回收率均达到最大值,分别为45.7 mg/g和83.2%。该固定化酶连续使用5次,其活力保留82.6%,固定化酶对乳糖的水解率为87.2%。     

一种新型乳糖酶在制备低乳糖牛奶中的应用研究

目的通过检测一种新型乳糖酶在不同条件下对牛乳中乳糖的水解率,研究其在制备低乳糖牛奶的最适条件。方法产乳糖酶基因工程菌株发酵并提取乳糖酶,分别在10,25和37℃条件下按不同比例添加该新型乳糖酶液,使用HPLC检测其乳糖水解率。结果该酶在10℃（0．9％）水解率可达83％以上,25℃（0．9％）水解率93％以上,37℃（0.3％）水解率94％以上。结论该酶在低温下具有良好的乳糖水解率,在工业上具有广阔的应用前景。