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.     

固定化酶生产低乳糖牛乳的研究

以离子交换树脂D151为载体,采用吸附交联法固定化黑曲霉来源乳糖酶,并将固定化酶装填于填充床反应器中处理牛乳,研究固定化酶连续生产低乳糖乳的条件和使用稳定性.试验结果表明:在50℃下,牛乳以0.53 mL/min的流速通过反应器生产低乳糖乳效果最好,可获得79.7%的乳糖水解率,达到低乳糖乳的要求.固定化酶在最适条件下连续水解牛乳,每隔20 h用pH 6.5缓冲液清洗反应柱,其10d内酶活力丧失12%,此时乳糖水解率为70.1%,达到低乳糖乳的要求.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.     

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。     

乳糖酶的固定化及其特性的研究

本文研究了用卡拉胶包埋法制备固定化脆壁酵母乳糖酶的方法以及影响制备的因素。此法具有包埋酶活力回收率高,方法简便等优点。比较研究了固定化乳糖酶和非固定化乳糖酶的一些生物化学特性。其中固定化酶的最适pH、最适温度和最适水解乳糖浓度与非固定化酶相比无显著性改变。对此固定化酶水解乳清、脱脂乳和全乳中乳糖的研究表明,它能有效地水解这些溶液中的乳糖;在45℃下,它水解这些溶液中乳糖的半衰期均在169～200h之间。     

乳糖酶固定化研究进展

乳糖酶是一种重要的食品添加剂,能水解乳糖和生产低聚半乳糖,在乳品工业中有重要的研究利用价值。受复杂反应体系、反应条件的影响,乳糖酶在实际应用中稳定性和活性较差,制约了乳糖酶的应用。针对游离乳糖酶在工业应用中的不足,固定化乳糖酶技术应用而生。传统乳糖酶固定化技术仅仅侧重于乳糖酶的固定化,随着新材料、生物工程技术的发展,新兴乳糖酶固定化技术不仅能很好实现乳糖酶固定化,还能保持一定的应用活性,新兴乳糖酶固定化技术提升了乳糖酶在乳品工业中的应用,降低了低聚半乳糖和无乳糖牛奶的生产成本。本文对乳糖酶的特性、传统固定化技术、新兴固定化技术、固定化载体材料、固定化策略进行简要综述,并展望了乳糖酶固定化的发展前景,旨在为乳糖酶的固定化研究提供借鉴。     

固定化β-半乳糖苷酶催化生成低聚半乳糖

研究了聚丙烯酰胺包埋后的乳糖酶的基本酶学性质和 pH、温度、反应时间、起始乳糖质量分数和酶用量对固定化酶合成低聚糖的影响。得到填充床式连续反应优化反应条件为 4 0 %的乳糖质量分数 ,反应温度 5 5℃ ,pH 5 5 ,反应停留时间 4 5min ,酶用量 30U/g乳糖。得率可达 4 0 %     

乳糖酶在海藻酸钙上的固定化研究

以海藻酸钙为载体、戊二醛为交联剂,对乳糖酶进行固定化。研究了戊二醛浓度、给酶量及温度对酶固定化的影响,并对固定化酶酶促反应的最适pH、温度等进行了测定。结果表明,0.3%戊二醛,4%的海藻酸钠,在4℃条件下对30%的乳糖酶的固定化率较高。酶促反应特性测定结果表明,固定化后乳糖酶的稳定性增强,最适温度范围较非固定化乳糖酶大,最适pH不变。     

β-半乳糖苷酶的研制及固定化初探

本文是有关β—半乳糖苷酶的研究。通过筛选得到一支产酶能力在20u/g麸曲的米曲霉。经过部分纯化,乳糖酶的比活力为154u/mg蛋白。此乳糖酶能够成功地固定在丙烯酰胺凝胶中,以20％聚丙烯酰胺浓度的凝胶可制得活力为12.5u/g湿酶粒的固定化酶,固定化后最佳pH、最适温度及热稳定性均不受影响,并且游离酶与固定化酶的动力学常数具有可变性。使用这种固定化乳糖酶,可以在50℃2小时将脱脂乳中的乳糖分解47％,且乳的甜味明显增加,这种水解乳适用于制作酸乳。     

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.     

酵母乳糖酶对牛乳乳糖水解作用的研究

采用乳酸克鲁维酵母的乳糖酶(β-乳糖苷酶)对乳糖溶液、喷雾干燥脱脂奶以及全脂奶进行了试验,以确定将乳糖转化成单糖的最适条件。当牛奶中酶浓度为3u/ml时,于40℃反应2小时或4℃反应24小时,约60％的乳糖得以水解。随着乳糖浓度的增高,水解程度也有所提高。当酶浓度为10U/ml时,于40℃反应2小时,90％乳糖得以水解。用自制的乳酸克鲁维酵母的乳糖酶和加拿大lactaid Inc.生产的乳糖酶制剂lactaid水解乳糖无大的差异。