Box-Behnken法优化玉米秸秆预处理工艺对酶解糖化的影响

为促进生物炼制产业发展,提高玉米秸秆酶解糖化效率,运用Box-Behnken试验设计优化预处理工艺,研究硫酸质量分数、反应时间、反应温度和固液比四个因素对半纤维素水解率的影响规律,并结合扫描电子显微镜、红外光谱仪、X-射线衍射仪分析玉米秸秆微观形貌、结构等指标。结果表明：玉米秸秆预处理最佳工艺为反应温度100℃、硫酸质量分数1.2%、反应时间120 min、固液比1∶9（g∶mL）,在此条件下半纤维素水解率为84.93%,木质素脱除率为46.15%,预处理水解液还原糖质量浓度为2.04 g/100mL,木糖产率为74.22%,87.89%纤维素保留在固体部分,经72 h酶解反应酶解率达到85.79%,未处理玉米秸秆酶解率仅为32.25%。     

复合酶水解猪血液工艺条件的研究

为了探索出经济实用的酶解猪血的方法,对两种不同来源的蛋白酶其采用单一和复合酶水解鲜猪血的酶解效果进行了比较。结果表明:复合法酶解鲜猪血水解效果最好。复合酶最适水解工艺条件为最初pH7～8、温度50℃、酶底物浓度比(E/S)为6000U/g、底物浓度8%、水解时间8h。     

碱性过氧化氢预处理后汽爆玉米秸秆半同步糖化发酵生产乙醇

为了实现纤维素乙醇生产的"三高"(高浓度、高转化率和高发酵效率)指标,以复合预处理处理后的玉米秸秆为基质,探究其半同步糖化发酵工艺过程。通过对其高底物浓度预酶解过程特性考察,确定其最佳预酶解工艺为:在加酶量30 FPU/g干基质和50℃下,以15.6%(w/v)为起始基质浓度,在酶解12 h时补加相当于20%(w/v)初始基质浓度的干物料后继续酶解24 h。在最佳预酶解工艺基础上,探究了培养基成分和培养条件对乙醇发酵的影响,确定了发酵过程工艺:酵母提取物16 g/L、接种龄20 h、接种量0.6 g干菌体/L、发酵温度39℃和PEG4000 0.01 g/g干基质。在最佳的半同糖化发酵工艺下,发酵24 h后,乙醇产量达73.75 g/L,发酵效率为3.07 g/(L·h),转化率为61%。结果表明通过补料半同步糖化发酵过程可以实现高浓度和高发酵效率双重目标,这有利于推进纤维素乙醇生产的工业化发展。     

响应面法优化玉米黄粉蛋白的酶解工艺

利用pH-stat法测定碱性蛋白酶和中性蛋白酶对玉米黄粉蛋白的水解度,通过Box-Benhnken响应曲面法优化水解条件。根据单因素试验结果设计中心组合试验,以水解度为指标,采用响应面分析法确定最优水解工艺参数。结果表明：蛋白酶水解的最适条件为酶解pH11.10、酶解温度55.00℃、底物质量浓度112g/L、碱性蛋白酶与中性蛋白酶酶活单位比值5:1、加酶量48000U/g、酶解时间120min;在此条件下,玉米黄粉蛋白水解度实测值为30.23%,模型的预期值为30.84%。采用复合酶水解可提高玉米黄粉蛋白水解度,且工艺简单。     

玉米秸秆酶解工艺条件优化

研究了不同的因素对纤维素酶酶解玉米秸秆的影响,包括时间、反应温度、底物浓度、酶用量等.采用5因素和4水平进行玉米秸秆酶解正交试验.结果表明,影响玉米秸秆酶解的因素为反应温度>水解时间>底物浓度>速度>酶用量:得到纤维素酶酶解玉米秸秆的最佳条件为反应时间48h,酶解温度55℃,底物浓度20g/L,速度130r/min,酶用量为200U/g.该研究为玉米秸秆的生物利用提供了理论依据.     

高浓玉米秸秆碱法预处理及半同步糖化发酵生产乙醇的工艺研究

为实现玉米秸秆高效转化可发酵糖,提升玉米秸秆生产纤维素乙醇竞争力,对碱过氧化氢法预处理后高浓玉米秸秆半同步糖化发酵生产燃料乙醇的工艺进行了研究。建立底物浓度与酶解糖得率关系模型,以确定适宜的底物浓度。向预处理后的玉米秸秆中添加吐温20,考察其酶解过程特性,确定吐温20最适添加量。结果表明,酶解最适条件为:底物质量浓度200 g/L,吐温20添加量8%(ω)。在该条件基础上,对酵母种龄、吐温20对酵母发酵影响、半同步糖化发酵预酶解时间、半同步糖化发酵的时间、发酵温度进行了研究,确定了半同步糖化发酵的工艺条件为:种龄16 h,吐温20添加量5%(ω),预酶解时间9 h,半同步糖化发酵时间7 d,温度34℃。在最佳条件下,发酵7 d后,乙醇浓度达到23. 64 g/L,乙醇转化率达到76. 54%,较对照组(不添加吐温20)转化率提升3. 41%。该工艺条件下能实现高浓玉米秸秆高效转化可发酵糖及乙醇的目的。     

复合酶解制备核桃多肽工艺条件的优化

采用复合酶酶解核桃蛋白,以水解度为考察指标,研究了底物质量浓度、复合酶配比、加酶量、pH、酶解温度、酶解时间对酶解的影响,并采用响应面法优化了Alcalase2.4L与胰蛋白酶复合酶解核桃蛋白的工艺参数。最佳酶解条件为:底物质量浓度40 g/L,Alcalase2.4L与胰蛋白酶的复合配比3∶1,pH7.4,酶解温度60.46℃,加酶量5.71%,酶解时间5.05 h。最佳条件下核桃蛋白水解度可达14.54%。     

扁杏仁抗氧化肽的制取工艺研究

研究了扁杏仁抗氧化肽的酶解制备工艺及其体外抗氧化活性。以羟基自由基的清除率和水解度为考察指标,用响应面分析法研究酶用量、底物浓度、温度和p H对扁杏仁抗氧化活性肽酶解工艺的影响。得出优化后的酶解条件为:碱性蛋白酶-风味蛋白酶的复合酶用量6725 U/g（碱性蛋白酶为3645 U/g,风味蛋白酶为2690 U/g）、底物质量分数为3%、温度60℃、p H8.28,在该条件下制备的扁杏仁抗氧化活性肽对羟基自由基的清除率和水解度分别为84.18%和20.87%。      

谷氨酰胺(Gln)活性肽营养液的制备研究

50L的反应体积,采用复合酶A和碱性蛋白酶两次酶解玉米蛋白制备Gln活性肽,复合酶A的选用条件为pH8.5、底物浓度[S]2%、酶用量[E]9万U/100g玉米蛋白、温度40℃,水解度DH10;碱性蛋白酶的条件为pH8.5、[E]3万U/100g玉米蛋白、温度45℃,水解1h。酶解液通过超滤(COMW5000)、反渗浓缩(10kg/cm2,常温2h),最后产品中的有效Gln组成(有效Gln占总氨基酸的百分率)为17.9%,总氮得率33.3%。     

酶法生产补血活性肽

采用单因素试验研究酶的种类、水解温度、pH对血红蛋白水解效果,并利用正交试验确定复合酶的最佳水解工艺条件为A3B2C3D2,即温度为55℃,pH值7.5、E/S为8 000 U/g、底物浓度为7%,酶解8 h达到最佳水解效果,水解率达到25.72%.     

猪血血红蛋白酶解的优化研究

采用两种不同来源的蛋白酶进行对猪血血红蛋白的复合水解,以水解率为考察指标,研究底物浓度、加酶比例、pH、水解温度、酶解时间、加酶量等因素对水解率的影响。通过正交实验,确定复合酶水解的最佳工艺条件为底物浓度10%、加酶比例3∶7、pH7.5、水解温度50℃、酶浓度8000U/g、水解10h,在此条件下获得的水解率为19.1%。     

核桃蛋白酶法水解工艺条件研究

研究了核桃蛋白酶法水解的工艺条件,结果表明:蛋白酶种类对核桃蛋白水解作用影响较大,Alcalase 2.4L、Neutrase 0.8L对核桃蛋白水解作用较强;Alcalase 2.4L较适宜的酶解条件为酶与底物浓度比1000U/g,pH 8.0,温度60℃;Neutrase 0.8L较适合的水解条件为酶浓度为2000U/g,pH 6.0,温度45℃;Alcalase 2.4L、Neutrase 0.8L复合酶可以对核桃蛋白进行连续水解,并能提高核桃蛋白的水解度,产物肽链长度趋近于5。     

杜仲翅果籽粕蛋白酶解制备ACE抑制肽的工艺优化

以杜仲翅果籽粕蛋白为原料,采用复合酶法酶解制备ACE抑制肽。考察pH值、酶用量、酶比例、底物质量分数、酶解时间、酶解温度对ACE抑制率和水解度的影响。在单因素试验基础上采用响应面法优化ACE抑制肽制备工艺。结果表明,ACE抑制肽酶解制备最佳条件为底物质量分数6%(m/V),pH 9.4,酶用量13 300U/g,酶比例(碱性蛋白酶∶胰蛋白酶)2∶1,酶解时间4.4h,酶解温度44℃。该条件下,ACE抑制率达67.91%。     

双酶法水解双孢蘑菇蛋白的工艺研究

实验研究了纤维素酶和中性蛋白酶共同水解双孢蘑菇蛋白的水解工艺,以α-氨基氮含量为指标,确定了纤维素酶和中性蛋白酶的最佳水解条件为:先加纤维素酶,料液比1∶20,加酶量250 U/g,初始pH值6.0,酶解温度55℃,酶解时间120 min;后加中性蛋白酶,加酶量1500U/g,初始pH值6.5,酶解温度45℃,酶解时间150 min.经双酶水解后,α-氨基氮含量可达36.96mg/g.     

超声辅助酶解高温豆粕制备抗氧化产物

以高温豆粕为原料,采用超声辅助酶解法制备抗氧化产物。通过单因素和响应面试验优化,确定超声波辅助酶解处理高温豆粕的最佳工艺条件。超声波同步纤维素酶酶解,最佳条件为超声功率300?W、超声时间20?min、底物质量浓度8.36?g/100?mL、纤维素酶添加量666?U/g、酶解pH?4.1,得到的初步产物中可溶性多肽质量分数为（18.51±0.36）%,可溶性多糖质量分数为（10.83±0.32）%。然后将其水解物进一步用碱性蛋白酶水解,最佳条件为蛋白酶添加量61?900?U、酶解pH?9、酶解时间3?h、酶解温度56.4?℃,其产物可溶性多肽质量分数为（25.47±0.81）%,可溶性多糖质量分数为（13.22±0.49）%。按照最佳工艺条件对超声复合酶解处理后的高温豆粕产物进行乙醇沉淀、DEAE-Cellulose52离子交换层析以及SephadxeG-25凝胶色谱层析分离纯化,同时,对分离纯化后的各产物进行抗氧化活性检测,最终获得高温豆粕抗氧化产物,得率为2.18%,并且当产物质量浓度为1?mg/mL时,其铁离子还原力和超氧阴离子自由基清除能力分别为（0.495±0.042）mmol/g和（17.02±0.22）U/g。     

金枪鱼暗色肉复合酶解对其溶解特性的影响研究

目的通过复合酶解手段提高暗色肉水解产物的溶解特性。方法在确定复合酶的种类和比例基础上迚行单因素实验,研究不同酶解时间、温度、酶添加量及初始pH对酶解产物水解度、溶解特性的影响。综合分析后,选定每种变量中酶解效果较好的3组水平,迚行4因素3水平的正交实验。结果以溶解特性为指标,优化金枪鱼暗色肉酶解工艺参数,研究结果表明,采用胰蛋白酶:中性蛋白酶=2:1的复合酶,酶解时间70min,温度45℃,酶添加量3500U/g,初始pH6.5时,酶解效果最佳。结论本研究为探索金枪鱼暗色肉酶解产物的其他特性提供了参考。     

牛骨蛋白酶解工艺条件的优化

以水解度和氮收率为指标,研究酶制剂种类、底物质量浓度、加酶量、酶解时间、pH 值及酶解温度对牛骨酶解工艺的影响,并采用二次正交旋转组合设计进行工艺优化,得到最佳优化工艺条件：确定木瓜蛋白酶作为试验用酶、底物质量浓度1g/100mL、加酶量6000U/g、酶解温度60℃、pH6.5、酶解时间3h。在该条件下制备的酶解产物水解度可达26.27%。考虑到酶解后固形物的产率,选取底物质量浓度为5g/100mL 进行工艺试验,根据回归方程可得水解度的理论值为18.33%。经反复实验证实,在5g/100mL 的底物质量浓度条件下,牛骨酶解产物水解度可达16.5%～20%,氮收率可达84.5%～92%。     

蛋白酶水解豆渣制备大豆肽的研究

以大豆豆渣为原料,分别采用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶对大豆豆渣进行水解制备大豆肽.研究了3种蛋白酶在不同温度、pH值、水解时间、酶浓度下水解大豆豆渣的最适酶反应条件,以及水解产物对酸豆乳发酵的影响.结果得出,实验豆渣蛋白质含量为10.4 g/(100 g);木瓜蛋白酶的最适水解条件是底物质量分数5％,酶浓度20 000 U/g,水解温度为50℃,pH7,水解6h,最大水解度可达87.31％;碱性蛋白酶的最适水解条件是底物质量分数5％,酶浓度15 000 U/g,水解温度为55℃,pH9,水解3h,最大水解度可达91.23％;中性蛋白酶的最适水解条件是底物质量分数5％,酶浓度15 000 U/g,水解温度为45℃,pH7,水解8h后达到最大水解度,最大水解度可达81.42％.     

玉米秸秆酶解制备阿魏酰聚糖

玉米秸秆经多级旋风磨机械预处理后物理结构发生改变,更易被相应的酶水解从而释放出阿魏酰聚糖。相同酶解条件下,多级旋风磨预处理后的秸秆的阿魏酰聚糖含量是粗秸秆的3.34倍;用商品复合酶Validase TRL、HSP 6000BG和Rapidase Smart Clear,木糖苷酶及阿拉伯呋喃糖苷酶分别酶解机械预处理后的玉米秸秆,Validase TRL酶解效果最佳,阿魏酰聚糖得率为1.46μmol/g玉米秸秆,是不加酶时的3.48倍;协同酶解的最优组合为Validase TRL 100 U/g,木糖苷酶50U/g和阿拉伯呋喃糖苷酶50U/g,该条件下阿魏酰聚糖的得率为2.87μmol/g;酶解液经大孔树脂分离纯化后,阿魏酰聚糖的回收率为81.44%。     

红曲霉菌体蛋白复合酶解的研究

为了更好地综合利用红曲霉菌体滤渣,研究了红曲霉菌体的酶解条件.采用中性蛋白酶和碱性蛋白酶对红曲霉菌体进行复合酶解,通过试验,确定了适宜的复合酶解条件:中性蛋白酶酶量为5.0× 104U/g(菌体),碱性蛋白酶酶量为7.0×104U/g(菌体),酶解温度为50℃,pH值为7.5,底物浓度为40g/L,酶解时间为18h.在此最佳条件下,复合酶解的水解度达到10.60％,明显高于单一蛋白酶的水解度.