Aspergillus ficuum 内切菊粉酶的酶解条件优化及酶解动力学研究

采用Aspergillus ficuum 内切型菊粉酶Endo-Ⅰ 酶解商品菊粉制备低聚果糖,经正交试验确定其最适酶解条件为：pH5.0、温度45℃、底物浓度50g/L、加酶量10U/g,在此酶解条件下,低聚果糖得率可达70.37%,酶解产物以DP3 和DP4 为主,同时含有一定量的DP2、DP5、DP6、DP7、DP8;在此条件下酶解自制菊芋干粉时,低聚果糖得率为41.72%,酶解产物以DP3～DP6 的低聚果糖为主,DP2 含量很少,同时酶解液中还含有大量的果糖;在此条件下酶解自制菊芋提取液时,低聚果糖得率高达79.80%,酶解产物中除DP6 含量较低外,其他各聚合度的低聚糖分布比较平均。在此相同酶解条件下酶解72h 时,3 种底物中,以菊芋提取液酶解后的低聚果糖得率最高。因此,应用Aspergillus ficuum 内切型菊粉酶Endo-Ⅰ酶解菊芋制备低聚果糖宜选择菊芋提取液作底物。     

Aspergillus ficuum菊粉酶的分离纯化及其酶解菊粉制备低聚果糖

采用硫酸铵分级沉淀、透析脱盐、DEAE-Cellulose离子交换色谱等分离纯化技术，从Aspergillus ficuum菌株混合酶系中分离得到4种菊粉酶组分，应用薄层层析法分离各组分水解菊粉的产物，发现其中3种组分主要含外切菊粉酶，一种主要含有内切菊粉酶。进一步对所得到的内切菊粉酶组分酶解菊粉制备低聚果糖进行了研究，研究了底物浓度、加酶量、反应温度和反应pH对低聚果糖制备的影响，确定其最适反应条件为：底物浓度50g／L、加酶量10U／g底物，反应温度45℃，反应PH6．0。在此条件下反应72h，菊粉酶解率达74％，低聚果糖得率可达50％以上，酶解产物以DP2～DP4为主。     

黑曲霉菊糖酶酶学性质及酶解产物分析

对黑曲霉菊糖酶酶学性质进行了试验,结果表明酶作用的最适温度是60℃,最适p H为5.0;酶解菊粉及菊芋汁时,浓度为10%,加酶量3 U/g菊糖,温度50℃,p H 5.0,酶解14 h,菊糖溶液和菊芋汁降解率分别为90.3%和94.2%。酶解菊芋汁生产高果糖浆,最适条件为:温度为50℃,加酶量9 U/g菊芋汁,底物浓度10%~20%,酶解时间8~10 h。产物主要成分是果糖,还有少量的寡聚果糖。该酶的菊糖酶活性(I)和转化酶活性比(I/S)为0.426,菊糖酶是外切型菊糖酶。     

响应面法优化啤酒酵母粉酶解条件的研究

目的确定酵母抽提酶水解啤酒酵母粉的最优工艺条件。方法通过响应面法优化啤酒废酵母的酶解条件。首先,以温度、p H值、加酶量、底物浓度为因子,水解度为指标进行单因素试验,初步确定各因素的最适水平。然后,在此基础上,以水解度为响应值,利用二次回归正交旋转组合设计的试验方法建立数学模型,进行响应面分析。最后,探讨酶解时间对水解度的影响。结果最佳酶解工艺为温度59.9℃,p H值7.5,加酶量6.0%,底物浓度1:10,酶解时间12 h,水解度值为33.23%。结论实际值与预测值的误差在允许的范围内,模型预测的结果可靠。     

酶解苹果渣制备低聚木糖的工艺优化

以苹果渣为原料,利用碱性过氧化氢(Alkaline hydrogen peroxide, AHP)预处理后的苹果渣酶解制备低聚木糖(Xylo-oligosaccharide, XOS)。研究不同质量分数H₂O₂对苹果渣组成成分成及空间结构的影响,选取AHP处理后的苹果渣酶解制备XOS,以酶解时间、酶解温度、酶解p H值和酶添加量为变量因子,XOS得率为指标,进行单因素试验和响应面试验确定酶解工艺的最佳条件。结果表明：经3%的AHP预处理后苹果渣半纤维素含量由12.3%上升到16%,木质素的去除率达46.6%;此外,酶解苹果渣制备XOS的最佳工艺参数为：酶解温度55℃、酶解p H6.0、酶添加量7000 u/g、酶解时间18 h,在此酶解条件下,酶解液中XOS得率最高为27.08%。试验所得的酶解处理苹果渣制备低聚木糖工艺条件具有实用价值,可为提高苹果渣附加值提供理论依据。     

鸭肫酶解工艺优化及降胆固醇活性研究

以水解度为指标,选用木瓜蛋白酶对鸭肫蛋白酶解工艺进行优化,以酶解温度、时间、p H值、加酶量、水料比为因素,得到木瓜蛋白酶酶解鸭肫的最佳工艺条件为:酶解温度50℃、酶解时间3 h、p H值6.0、加酶量0.2%、水料比为3:1。鸭肫小肽中含有丰富的氨基酸,其中包含8种人体必需氨基酸,占总氨基酸含量的14.73%,疏水性氨基酸占总含量的25.44%。同时,鸭肫小肽具有一定的降胆固醇功能,经过消化后,鸭肫对胆固醇溶解度抑制率从未消化时的26.41%升高为27.52%,结果表明消化处理可提高小肽的降胆固醇活性。     

黑曲霉内切菊粉酶基因在毕赤酵母中的表达及应用研究

利用PCR方法从黑曲霉(Aspergillus niger)基因组DNA中扩增内切菊粉酶(endo I)全长基因(1551 bp),经序列分析后将其连接到表达载体p PIC9K上,得到重组表达载体p PIC9K-endo I。重组质粒经Sac I线性化并电转化到毕赤酵母GS115,阳性转化子进行发酵产酶后考察其酶学性质。酶学性质研究表明,重组酶的最适p H和最适温度分别为5和60℃,重组酶在55℃下保温9 h后,重组菊粉内切酶仍残余83.2%的活性,表现出极高的热稳定性,Cu~(2+)、Ag~+对重组酶有明显的抑制作用。对内切菊粉酶水解菊粉的过程研究表明,重组内切菊粉酶能在8 h内将4%(w/v)菊粉水解为3~6个聚合度的低聚果糖,水解11 h后,低聚果糖得率达到63.5%,本研究为进一步开发以菊粉为原料生产低聚果糖的应用奠定了基础。     

菊芋为原料生产高果糖浆工艺技术的研究

采用热水浸提法提取菊芋中的菊粉,再以菊粉酶进行水解,获得高果糖浆。通过正交试验优化提取工艺,确定最佳提取条件为料液比为1:20,提取温度90℃,提取时间20min;还考察了酶解过程中,溶液pH、温度、酶添加量、底物浓度对菊粉水解程度的影响,确定最适酶解条件为pH5,温度50℃,菊粉酶添加量(0.39~0.52)U/g菊粉,底物浓度为15%,该条件下,酶解率达到95%。继而,对该水解液进行纯化,最后得到果糖纯度90%以上的高果糖浆。     

菊粉酶解及其酶解液对实验性糖尿病动物血糖影响的研究

以10％菊粉提取液为原料,在固定化酶与底物体积比为1：5、pH45、温度50℃、搅拌速度148r／min的条件下,用固定化菊粉酶酸解3h,转化率可达87％。酶解产物中,果糖占76％,葡萄糖占13％,低聚果糖占11％。此酶解液用于实验性糖尿病大鼠试验,证明血糖基本保持不变,而对照组大鼠的血糖升高30％左右。且酶解液中所含的低聚果糖又是对健康有益的双歧杆菌生长因子。故此酶解液可望开发为适合糖尿病患者饮用的产品。     

富含益生元的刺梨饮料配方的优化

为优化刺梨饮料的生产工艺,以刺梨原汁为原料,选用单宁酶添加量、水解时间、水解p H值、水解温度进行刺梨原汁脱涩的单因素试验;选择对刺梨果汁脱涩效果较好的因素和适宜范围,以单宁含量为指标,采用正交试验法寻找对刺梨果汁脱涩效果最好的反应条件。经最优脱涩处理后的刺梨果汁添加不同配比的低聚果糖、低聚半乳糖和菊粉,进行调味正交试验,感官评价综合得分为指标,得到口感最佳的、富含益生元的刺梨饮料的最优配方。单因素试验结果表明:研究选取的单宁酶添加量、水解时间、水解pH值和水解温度均对刺梨果汁单宁含量存在着显著性影响(P0.05);同时,正交试验结果表明各因素对刺梨果汁单宁含量的影响顺序为:水解温度水解pH值单宁酶添加量水解时间;最优脱涩条件为:单宁酶添加量0.8%,水解温度45℃,酶作用pH 4.5,水解时间80 min,此条件下单宁含量降低94.37%,有效降低刺梨果汁中单宁含量。添加不同配比益生元的风味正交结果显示,刺梨原汁20%、低聚果糖4.33 g/100 mL、低聚半乳糖5.5 g/100 mL、菊粉4.5 g/100 mL条件下生产的刺梨饮料酸甜可口、具有浓郁的刺梨香味。