毛壳霉木聚糖酶B（CsXyn11B）的分泌表达及其在面包中的应用

目的:对毛壳霉（Chaetomium sp.）CQ31木聚糖酶B（CsXyn11B）进行分泌表达,以提高产酶水平并探究在面包烘焙中的应用价值。方法:将木聚糖酶基因在毕赤酵母中表达,高密度发酵提高其产酶水平,对酶学性质进行表征并将其应用在面包烘焙中。结果:重组菌经高密度发酵156 h,木聚糖酶酶活力为2788 U/mL。CsXyn11B最适pH为8.0,最适温度为65 ℃。CsXyn11B能够水解多种木聚糖底物,对燕麦木聚糖、小麦阿拉伯木聚糖、榉木木聚糖和桦木木聚糖的比酶活分别为1145.8、1041.7、692.3和653.3 U/mg。该酶水解阿拉伯木聚糖,水解产物以聚合度4~6的低聚木糖为主。在面包制作过程中加入3 mg/kg CsXyn11B使面包比容增加15.9%,面包硬度降低25.3%,4 ℃贮藏2 d后硬度比对照组降低17%。结论:毛壳霉木聚糖酶B的优良酶学特性使其在烘焙食品中具有良好的应用前景。     

响应面法优化木聚糖酶和α-葡萄糖醛酸酶联合水解桦木木聚糖工艺

在单因素试验基础上应用响应面试验,优化重组耐热性木聚糖酶（XynB）和α-葡萄糖醛酸酶（AguA）联合水解桦木木聚糖的条件。响应面法分析结果显示,4个影响因素的最佳组合为底物质量浓度4.2g/100mL、酶解温度80.66℃、pH7.65、XynB/AguA加酶量60/9U/g,此时还原糖释放量为17.82mg/mL。利用木聚糖酶和葡萄糖醛酸酶共同作用木聚糖4h所得低聚木糖中还原糖质量浓度为17.91mg/mL,木二糖质量浓度为13.66mg/mL。     

一株产木聚糖酶放线菌的液体发酵条件优化及水解特性研究

以木聚糖为唯一碳源制作选择培养基,利用透明圈法筛选高产木聚糖酶菌株,对其中一株产酶较高的菌株L10608进行液体发酵条件优化并对所产木聚糖酶的水解特性进行研究。结果表明:菌株L10608最佳产酶条件为以质量浓度25g/L、80目的水不溶性玉米芯木聚糖为碳源,10g/L大豆蛋白胨和5g/L酵母浸膏为复合氮源,初始pH6.0、培养温度40℃、转速200r/min、表面活性剂吐温-80质量浓度4g/L,最佳产酶条件下木聚糖酶活力达1074.8U/mL。以桦木木聚糖、榉木木聚糖和燕麦木聚糖为底物研究菌株L10608所产木聚糖酶的水解特性,结果表明该木聚糖酶为内切型木聚糖酶,水解主要产物为木二糖和木三糖。表明菌株L10608有望作为功能性低聚木糖的生产菌株。     

碱性木聚糖酶在毕赤酵母的表达及酶学性质研究

将教酒链霉菌L1105第10家族碱性木聚糖酶基因去除纤维素结合域(CBD)后将功能结构域基因xynAe SC克隆到毕赤酵母表达载体。经筛选得到重组工程菌GS1153-20,用甲醇诱导后产酶活力达到最高683±9U/m L。结果表明,重组木聚糖酶的最适p H为7.2,且在p H 6.2~8.6有较高的相对酶活;其最适温度为70℃,40~60℃时相对酶活力都在70%以上;重组酶Xyn Ae SC以燕麦木聚糖为底物时,酶活力最高,相对酶活力为桦木的259.7%±10.7%;对甘蔗渣木聚糖的酶活力最低,只有对桦木木聚糖酶活的16.0%±1.5%。研究表明,碱性木聚糖酶基因成功地在毕赤酵母中表达,且去除CBD域后,其酶学性质并未改变。     

酶水解爆破秸秆制备低聚木糖

研究了木聚糖酶水解爆破秸秆制备低聚木糖的工艺,得到如下结论:当爆破秸秆与水质量比为1∶7.5、pH6.0、黑曲霉木聚糖酶添加量为198U/g(干基)、53℃、酶解12h时,可获得较好的酶解效果,酶解液总糖含量达到49.80mg/mL,还原糖含量达到17.03mg/mL、木聚糖水解率达到63.77%(对原料木聚糖)、木聚糖平均聚合度降至3.10;酶解产物中低聚糖主要为木二糖和木三糖,低聚木糖含量达到50.80%(对固形物)。     

不同诱导物对Streptomyces olivaceovirdis E—86产高活性木聚糖酶的研究

研究了不同诱导物对StreptomycesolivaceovirdisE— 86产高活性木聚糖酶的影响。采用了 3种木聚糖 (桦木木聚糖、水不溶木聚糖和醇不溶木聚糖 )作为碳源进行发酵。在培养液中最适含量桦木木聚糖和水不溶木聚糖是 1 5 % ,醇不溶木聚糖 2 0 % ;产生的木聚糖酶酶活不同 ,水不溶木聚糖产酶酶活是桦木木聚糖的 3倍 ,是醇不溶木聚糖 4倍 ;发酵时间对酶活量和pH有很大影响     

枯草芽孢杆菌木聚糖酶的克隆表达及其酶解两种木聚糖的产物分析

通过基因克隆方法获得枯草芽孢杆菌木聚糖酶XynA,考察经镍离子亲和柱纯化后的XynA分别在桦木木聚糖和毛榉木木聚糖中的酶解情况,利用薄层色谱法（thin layer chromatography,TLC）及基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱（matrix-assisted laser desorption/ ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF/MS）法鉴定木聚糖酶XynA的酶解产物。运用MALDI-TOF/MS分析枯草芽孢杆菌木聚糖酶XynA酶解桦木木聚糖和毛榉木木聚糖产物不同的聚合度寡糖的分布情况。结果表明：在桦木木聚糖酶解液中,产生的中性木寡糖主要为木二糖（X2）和木三糖（X3）,酸性木寡糖聚合度为4～12,并且每一个酸性木寡糖上仅连接着一个甲基葡萄糖醛酸侧链（MeG）。在毛榉木木聚糖酶解液中,产生的中性木寡糖与在桦木木聚糖酶解液中相同,酸性木寡糖的结构相似,聚合度为4～16。因此木聚糖酶XynA具有生产木二糖（X2）和木三糖（X3）以及酸性木寡糖（MeGXn）的功能。     

镰刀菌Fo47来源木聚糖酶的异源表达、酶学性质及其对全麦面包品质的影响

为开发新型面粉改良酶制剂,该研究对通过基因组挖掘手段筛选出的一种新型木聚糖酶——镰刀菌Fo47来源木聚糖酶（Fusarium oxysporum Fo47 xylanase,FXYL）,利用毕赤酵母X33首次对其进行异源表达,分析重组FXYL的酶学性质,并初步探究重组FXYL对全麦面包品质的影响。结果表明,摇瓶发酵144 h后,重组毕赤酵母发酵上清液木聚糖酶酶活力为779.64 U/mL;经过Ni-NTA柱层析纯化后,重组FXYL的比酶活为764.33 U/mg;酶学性质研究表明,重组FXYL最适反应pH值为5.0,最适反应温度为45℃,在中温（＜40℃）和pH 5.5～10.0表现出较好的稳定性。重组FXYL的酶学性质较适合面团发酵的偏酸环境;添加重组FXYL能够显著提高全麦面包的比容和弹性,降低全麦面包的硬度和咀嚼性,有望发展为一种新型面粉改良剂。     

嗜热拟青霉利用玉米芯产木聚糖酶的发酵条件优化

以一株新的嗜热拟青霉(Paecilomyces thermophila)J18为出发菌株,对其液态发酵产木聚糖酶的条件进行了优化。结果表明,以玉米芯为碳源能高效诱导木聚糖酶的胞外分泌,胰蛋白胨为最佳氮源,初始pH和培养温度分别为pH 7.5,50℃,所得酶活力最高。在优化后的培养基和培养条件下,第5 d酶活力达到峰值,为1 276 U/mL,表明该拟青霉能够利用农业废弃物高效生产木聚糖酶。该酶水解桦木木聚糖主要生成木二糖和木三糖,适合生产低聚木糖。     

乙酰木聚糖酯酶协同木聚糖酶降解木聚糖的研究

探讨了宇佐美曲霉(Aspergillus usamii)乙酰木聚糖酯酶和第10、11家族木聚糖酶之间的协同作用。利用作者所在实验室构建保藏的3株工程酵母Pichia pastoris GS115/Auaxe、GS115/Auxyn11A和GS115/Auxyn10A进行甲醇诱导发酵,分别获得重组乙酰木聚糖酯酶和木聚糖酶。在木聚糖酶最适p H、40℃、料液质量体积比1 g∶60 m L、水解2 h的条件下分别研究了不同加酶量作用于小麦麸皮时生成的还原糖量。结果表明,乙酰木聚糖酯酶与第11家族木聚糖酶有更好的协同作用,并在添加量比(酶活力比)为5∶1时所测协同效果最好,还原糖生成量较木聚糖酶单独作用增加了46%。因此,在乙酰木聚糖酯酶的作用下,木聚糖上乙酰基的去除,对提高木聚糖酶对木聚糖的水解效率具有重要作用。     

发酵麦麸对面包膳食纤维组成及烘焙特性的影响

采用马克斯克鲁维酵母发酵麦麸制得富含天然酶的功能配料,分析麦麸发酵过程中纤维素酶活力变化,比较制作的麦麸面包(B₁)、发酵麦麸面包(B₂)、木聚糖酶麦麸面包(B₃)和复合麦麸面包(B₄)的膳食纤维组成及烘焙特性的差异。结果表明:马克斯克鲁维酵母具有较强的胞外β-葡萄糖苷酶生产能力,其酶活为6.98 U/g;在48 h麦麸发酵过程中,外切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶的酶活不断提高,其酶活分别增加至6.06和21.70 U/g,不溶性膳食纤维(IDF)也持续降解至38.30 g/100 g。面团搅拌、醒发过程中,还原糖含量不断增加,且添加发酵麦麸的面包效果最明显。相比未发酵麦麸面包,添加发酵麦麸的面包体积、弹性及持水力都显著提升(p<0.05),气孔结构更加细腻。制作的4种面包中总膳食纤维(TDF)和阿拉伯木聚糖(AX)含量没有显著差异,而添加发酵麦麸及木聚糖酶都能促进面包中IDF和AX溶解。     

八种木聚糖单酶对裸麦粉品质影响的评价研究

本文采用质构分析法、感官评价法、流变学法、糊化特性测定等方法,探讨了不同添加量的8种木聚糖单酶(xyl-A1、xyl-A2、xyl-A3、xyl-A4、xyl-A6、xyl-A7、xyl-HI、xyl-HII)对裸麦粉面包品质、裸麦粉面团流变特性、裸麦粉糊化特性的影响。结果表明：裸麦粉面包中8种木聚糖单酶xyl-A1、xyl-A2、xyl-A3、xyl-A4、xyl-A6、xyl-A7、xyl-HI、xyl-HII的适宜添加量分别为0.5mg/kg、5mg/kg、0.1mg/kg、0.5mg/kg、0.5mg/kg、2mg/kg、0.2mg/kg、0.1mg/kg。其中,添加木聚糖酶xyl-A2对裸麦粉面包的品质改善最好,其次是木聚糖酶xyl-A7。添加木聚糖酶xyl-A2能显著改善裸麦粉的稠度特性和拉伸特性;木聚糖酶xyl-A3可以改善裸麦粉面团的稠度特性,但对拉伸特性无明显影响;添加木聚糖酶xyl-A7、xyl-HI、xyl-HII也可改善裸麦粉面团的稠度特性,但对裸麦粉面团的拉伸特性有一定的负面影响。添加木聚糖酶在一定程度上可改善裸麦粉的糊化特性,增强裸麦粉的热稳定性,改善裸麦粉面团的老化速度。     

嗜热真菌耐热木聚糖酶对面包品质的改善

研究了纯化的耐热木聚糖酶对面包品质及老化的影响，探讨了耐热木聚糖酶影响面包发酵及烘烤过程的作用机理。适量添加木聚糖酶的面包体积显著增加且面包芯的组织结构优良，同时老化变缓：本试验条件下，添加纯酶1．5mg／kg为最适酶添加量，体积增加43％，硬度减小44％，老化速度放缓近一半。     

木聚糖酶对馒头品质的影响及抑制回生的机理研究

本试验主要研究木聚糖酶对馒头品质的影响,结果表明:添加30 mg/kg(以小麦粉为基准)木聚糖酶对馒头的改善效果较好,馒头的综合评分最高,达93分;馒头的硬度为1 658 g,胶着性为1 439,咀嚼性为1 391,分别比对照降低了48%、46%和44%;RVA分析表明,与对照相比,馒头皮黏度降低了344cP,馒头芯部黏度降低168 cP,说明添加木聚糖酶增大了馒头表皮和芯部的糊化程度;馒头贮藏过程中DSC分析表明,馒头的结晶熔融焓值由对照的3.05 J/g降低为1.99 J/g,说明木聚糖酶可以抑制馒头回生。相关性分析表明,馒头芯部糊化程度与贮存期间馒头的回生性质呈负相关。而RVA和DSC研究结果表明,添加木聚糖酶后小麦粉糊化温度降低,热焓值降低,小麦粉更易糊化,阐明了木聚糖酶能够抑制馒头回生的机理。     

小麦酯酶提取及其对有机磷农药检测初探

研究从小麦面粉提取小麦酯酶提取条件及其粗酶液对4种有机磷农药最低检测限和灵敏度。运用单因素实验和正交实验对小麦酯酶提取条件进行优化,确定适宜提取条件,提取液为0.15 mol/L NaCl溶液、料液比1∶4、40℃振荡提取60 min,提取粗酶液酶活为1.675 U/mL;并确定粗酶液对敌敌畏、敌百虫、乐果和毒死蜱等4种有机磷农药最低检测限分别为0.05 mg/kg、0.04 mg/kg、0.05 mg/kg和0.07 mg/kg,均低于国家规定农药最大残留量,且粗酶液对敌敌畏灵敏度最佳。     

半固态酶解法改性挤压麦麸的制备及其对含麸馒头品质的影响

为提高麦麸中可溶性膳食纤维含量,改善含麸面制品食用品质,使用木聚糖酶对挤压麦麸进行半固态酶解改性处理,并将改性麦麸回添至面粉中制作含麸馒头,探讨改性麦麸最适添加量及其对含麸馒头的比容、质构和风味的影响。结果表明:当酶解时间4 h、木聚糖酶添加量1000 U/g麦麸、液料比1.0:1 mL/g时,改性麦麸中可溶性膳食纤维的含量达到6.24%,与原麦麸相比提高了89.09%;当改性麦麸添加量为7.5%时含麸馒头的比容达到最大（3.08 mL/g）,馒头品质最佳;与原麦麸相比,加入改性麦麸后,馒头的硬度和咀嚼性分别降低了41.19%和42.35%,比容升高了25.00%,均与空白组无显著性差异。麦麸的改性处理不仅有效增加了2-甲基吡嗪等令人愉快的挥发性风味成分浓度,同时降低了二乙二醇、二甲醚等原麦麸的不良风味。因此,挤压麦麸经过半固态酶解处理后,能有效改善含麸馒头的品质,同时使其具有浓郁的麦香味,为麦麸在主食面制品中的应用提供了新思路。     

Improvement of the breadmaking quality of wheat flour by the hyperthermophilic xylanase B from Thermotoga maritima

The study was carried out to investigate the effect of hyperthermophilic xylanase B (XynB) from Thermotoga maritima on the properties of wheat bread and its staling during storage. The presence of XynB in the dough led to improvements in the breadmaking quality (i.e. specific volume and crumb structure) and provided an anti-staling effect on breads compared to the control. Addition of XynB could cause ≈60% increase in specific volume in comparison with the control. By fitting the crumb firming kinetics during storage to the Avrami equation, it showed that XynB retarded the bread staling by reducing the initial crumb firmness and the firming process during storage. XynB hydrolyzed the isolated WU-AX faster than WE-AX under the ratio of wheat AX in wheat flour. Improvement of bread quality by XynB can partly be ascribed to the enzyme specificity.     

3种酶制剂对生产面包的体积影响

研究真菌木聚糖酶、β-葡聚糖酶对面粉粉质及拉伸性能的影响,并考察真菌α-淀粉酶、真菌木聚糖酶和β-葡聚糖酶3种单酶对面包的作用效果。通过正交试验确立20 mg/kg真菌α-淀粉酶、50mg/kg真菌木聚糖酶和50 mg/kgβ-葡聚糖为加工面包的最优化工艺条件。在上述条件下,面包平均体积为885 mL,该体积比不使用酶制剂的平均体积提高了17%。     

酶制剂对全麦面包品质作用分析

全麦面包富含各类有益于人体健康的营养物质,但其消费量却远低于白面包,其原因主要在于全麦面包质地坚韧且感官品质不佳,因此需要对全麦面包的品质进行改良。添加酶制剂是全麦面包品质优化措施之一。本文阐述了木聚糖酶、α-淀粉酶、植酸酶、淀粉葡萄糖苷酶、葡萄糖氧化酶及脂肪酶单独作用时对全麦面包的比容、质构及老化方面的影响及作用机制,并介绍了复合酶制剂应用于改良全麦面包的研究成果。通过多种酶制剂的复配,可以更全面地改善全麦面包的品质,避开了单一酶制剂对全麦面包品质改良的局限性。