超声波辅助脂肪酶水解茶叶籽油条件的优化与动力学研究

研究无溶剂体系中超声波辅助脂肪酶水解茶叶籽油,通过单因素试验和正交试验获得最佳酶解条件为:油水比2∶3(g∶m L),加酶量为茶叶籽油质量的4.5%,缓冲液初始p H 8.5,超声波处理温度50℃,搅拌转速300 r/min,反应时间19.5 h。在此条件下,茶籽油的水解率达到72.25%。对其进行了表观动力学研究,测得超声波辅助脂肪酶水解茶叶籽油的米氏常数Km为0.053 m L/g,表观活化能Ea为14.05 k J/mol,比无超声波辅助酶解的Km=4.556 m L/g和Ea=30.73 k J/mol均降低,说明超声波能促进茶叶籽油的酶解。     

脂肪酶水解椰子油动力学研究

为了探究脂肪酶水解椰子油的动力学过程在研究了底物质量浓度、酶添加量、酶解温度及酶解时间对脂肪酶水解椰子油反应速率影响的基础上,本试验采用Lineweaver-Burk法和Wilkinson统计法两种方法对酶解过程进行拟合,计算酶解过程的动力学常数k_m和V_m,并求解脂肪酶水解椰子油动力学方程。结果表明:在酶添加量为1%、温度为50℃的条件下,动力学常数k_m为1.2739[mg/(g·mL)],V_m为0.969 6[mg/(g·mL·min)],米氏方程为v=1.2739+[S]/0.9696[S]。经过试验验证得出米氏方程的拟合度大于0.99,说明方程的预测值与测定值基本吻合,米氏方程适合脂肪酶水解椰子油动力学研究,为油脂酶解过程提供理论模型。     

响应面法优化脂肪酶水解红花籽油工艺

以红花籽油为原料,采用不同脂肪酶水解以提高多不饱和脂肪酸水解率。研究酶添加量、酶解温度、pH、超声时间对水解率的影响,通过响应面实验结果表明:米曲霉脂肪酶酶加量300 U/g、温度39℃、pH7.0、酶解10 h为最佳工艺条件,此时酶解红花籽油的水解率最高,达到89.37%±0.19%。     

猪胰脂肪酶水解花椒籽油动力学及条件优化

为开发花椒籽油中的α - 亚麻酸,对猪胰脂肪酶水解花椒籽油的酶解特性和水解条件进行研究。结果表明：油水界面面积(αt)与温度(t)、搅拌速率(ω)、底物浓度(S)的关系为αt=0.04ω 0.577t1.242S(1+0.02S)。水解反应速率随温度的变化服从Arrhenius 方程,反应活化能为21.891kJ/mol。以米氏方程为理论基础,考虑αt 对水解反应速率的影响,建立猪胰脂肪酶对花椒籽油的水解动力学模型。猪胰脂肪酶水解花椒籽油的适宜条件为：温度50℃、油质量分数30%、酶质量浓度72.9g/L,在此条件下反应4h 后水解率达57.13%。     

毛薯粉浆酶法水解的响应面法优化及其动力学研究

考察毛薯酶法水解液化条件及对酶解动力学进行研究。采用液态高温α-淀粉酶在高温下作用于毛薯粉浆,通过响应面法确定毛薯粉浆最佳水解工艺条件,并对毛薯粉浆酶法水解液化过程进行动力学分析。结果表明：加酶量0.15mL/g、水解温度90℃、pH6.0、毛薯粉浆质量浓度70mg/mL、水解时间50min,毛薯粉浆糖化率可达55.69%。动力学研究表明,米氏常数Km＝69.97mg/mL,最大反应速率vm=1.413mg/(mL·min)。     

响应面法优化α-淀粉酶酶解木薯淀粉的工艺及动力学模型研究

以葡萄糖值(DE)为考察指标,在单因素试验基础之上,利用响应面法研究时间、温度及酶与底物比(E/S)对α-淀粉酶酶解木薯淀粉的影响。利用Lineweaver-Burk和Wilkinson统计法求解米氏常数(K_m)和最大反应速度(V_m),并建立相应动力学模型。结果表明:α-淀粉酶酶解木薯淀粉制备葡萄糖的最佳参数为:温度60℃,E/S=0.1 U/mg、时间130 min。在此条件下,DE验证值为(82.91±1.32)%。在pH 6.0,50℃条件下,K_m=12.077 mg/mL,V_m=0.218 mg/(mL·min)。在37~52℃范围内,Ea=44.611 kJ/mol,△H=110.847 kJ/mol。     

超声对固定化木瓜蛋白酶化学动力学的影响

以固定化木瓜蛋白酶的表观酶活力为指标,探讨超声频率及功率对固定化木瓜蛋白酶化学反应动力学的影响。发现:固定化木瓜蛋白酶的酶解反应符合一级反应动力学特征,超声处理能明显降低此反应的表观活化能。超声功率为0.05 W/cm~2,超声频率为28、40、50、135 kHz时,表观活化能逐渐降低,在135 kHz,0.05W/cm~2时最低为38.23±0.53 kJ/mol;超声频率为135 kHz,超声功率从0.05 W/cm~2到0.45 W/cm~2时,表观活化能在135 kHz 0.25 W/cm~2的超声条件下最低为32.81±0.09 kJ/mol,比非超声条件下的表观活化能降低52.48%。     

胡萝卜中类胡萝卜素的提取动力学

使用抗坏血酸和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚保护剂,以石油醚-丙酮（体积比4∶1）混合液为提取剂,分别用水浴直接提取法、超声辅助提取法和微波辅助提取法从胡萝卜粉中提取类胡萝卜素。采用不同温度和原料粒度进行从胡萝卜粉中提取类胡萝卜素的提取动力学实验。结果表明,水浴法和超声辅助法是符合反应-内扩散控制的动力学模型,所得提取动力学方程分别为：1）水浴法：y=0.009 9t＋0.110 7（R2=0.920 9,30 ℃）、y= 0.018 6t＋0.096 1（R2=0.893 7,40 ℃）、y=0.018 2t＋0.088 6（R2=0.965 7,45 ℃）;2）超声辅助法：y=0.001 1t＋0.080 9（R2= 0.917 9,30 ℃）、y=0.001 6t＋0.043 9（R2=0.978 8,40 ℃）、y=0.001 8t＋0.039（R2=0.964 2,45 ℃）。表观活化能分别为Ea（水浴）=－26.825 1 kJ/mol和Ea（超声）=－35.196 5 kJ/mol。而微波辅助法则是符合混合控制的动力学模型,其方程为y=0.027 5t＋0.344 6（R2=0.972 3,30 ℃）、y=0.031 9t＋0.426 5（R2=0.868 9,40 ℃）、y=0.058 7t＋0.275 1（R2=0.973 4,45 ℃）,表观活化能为E a（微波）=－36.105 2 kJ/mol。通过水浴法考察原料粒度对提取动力学的影响,结果表明原料粒度对提取速率和提取率的影响程度是60～80 目＞40～60 目＞20～40 目,即粒度越细越有利于类胡萝卜素的提取。     

超声波辅助酶法水解米渣纤维制糖

以米渣为原料,采用超声波辅助酶法对米渣纤维进行酶解,通过单因素试验和正交试验设计方法,对超声工艺参数(时间、温度和液固比)进行优化。结果表明,在温度45℃、液固比10︰1 (mL/g)条件下,处理30 min后再进行酶解,米渣纤维的水解率为19.28%,与未经预处理的样品相比,水解率提高24.31%,表明超声波预处理能促进米渣纤维的酶解。     

大孔吸附树脂吸附染料木素的研究

为了优化染料木素吸附工艺条件,研究了不同pH、洗脱剂浓度和温度等条件下3种大孔吸附树脂吸附染料木素的过程.试验结果表明在pH 4.0时对染料木素的吸附效果最佳;在298K下静态饱和吸附容量为277 mg/g树脂;用乙醇作解析剂,其解析率可达96.5%;其热力学参数为△H=-19.0 kJ/mol、△G=-17.8 kJ/mol、△S=-4.0 J/(mol·K);等温吸附服从Freundlich和Langmuir经验式;表观吸附常数为k298=3.83×10-5/s-1,表观吸附活化能Ea=19.3 kJ/mol.由于XDA-200吸附容量高、洗脱率高,因此适合于染料木素的吸附.     

响应面试验优化红花籽油水酶法提取工艺

通过二水平因子分析设计和响应面试验,优化水酶法提取红花籽油工艺。以红花籽油提取率为指标,对酶的种类及添加比例、料液比、总加酶量、酶解时间、酶解温度、酶解p H值进行研究。结果表明:在木聚糖酶UTC-X50、果胶酶NCB3/ZG-040和碱性蛋白酶NCB3/ZG-002比例1∶2∶3(酶活比),总加酶量197.36 U/g,料液比1∶4(g/mL)条件下,先用细胞壁多糖酶(木聚糖酶、果胶酶)在p H 4.2、50℃酶解131 min,再用碱性蛋白酶在p H 9.8、40℃酶解60 min,此工艺条件下红花籽油提取率最高,为84.68%;采用气相色谱法分析脂肪酸组分,发现红花籽油中不饱和脂肪酸相对含量高达91.18%,其中亚油酸相对含量为78.27%,油酸相对含量为12.61%,亚麻酸相对含量为0.10%。     

不同提取方法对红松籽油甾醇浸提及功能性质影响的研究

以有机溶剂浸提法为对照,研究超声波、微波、光波辅助溶剂法对红松籽油甾醇浸提效果及不同方法提取物的抗氧化、抑制胰脂肪酶活性和与胆酸盐结合能力。通过磷硫铁比色法测定甾醇得率,采用自由基清除体系、对硝基苯酚法、模拟体外消化实验法分别测定四种方法提取甾醇的自由基清除能力、脂肪酶活性抑制效果及胆酸盐结合能力。结果表明,微波辅助溶剂法（500 W,1 min）提取的红松籽油甾醇得率（2.263±0.013）mg/g最大（P<0.05）。四种提取方法中,微波辅助溶剂法提取的红松籽油甾醇对DPPH·清除效果最好,超声波辅助溶剂法提取的红松籽油甾醇对ABTS+·清除效果最好,超声波辅助溶剂法提取的红松籽油甾醇可显著抑制胰脂肪酶活性（P<0.05）,IC50值为（1.322±0.020）mg/mL,与牛磺胆酸钠、甘氨胆酸钠结合能力最强,分别为（77.593±1.401）%、（77.601±1.103）%。超声波辅助溶剂法提取的红松籽油甾醇得率略低于微波辅助溶剂法,但抗氧化能力、胰脂肪酶活性的抑制作用及胆酸盐结合能力均为最强,本研究为红松籽油甾醇的制备及功能性产品研发提供理论依据。     

葡萄籽油提取工艺研究及对其理化性质的影响

采用纤维素酶和超声波辅助提取葡萄籽油,选择最佳工艺,并对葡萄籽油的提取率和理化性质进行比较研究。结果表明,纤维素酶辅助提取的最佳工艺参数：酶解温度50℃、酶解时间1.5h、酶解pH 值为5.5、酶用量300U/g 葡萄籽;超声波辅助提取的最佳工艺参数：超声功率500W,超声温度30℃,超声时间30min,料液比1:12(g/ml)。超声波法的提油率高于纤维素酶辅助提取法,且时间较短、成本较低;而从葡萄籽油的品质上看,纤维素酶辅助提取的葡萄籽油相对密度与超声波法相当,酸价、过氧化值、碘值和水分及挥发物含量均低于超声波辅助法,折光指数高于超声波法。     

响应面法优化制备南瓜籽抗氧化肽的工艺

以南瓜籽分离蛋白为原料,采用酸性蛋白酶酶解制备南瓜籽抗氧化肽。选用加酶量、酶解温度、pH值、底物质量浓度、酶解时间作为研究对象,以酶解液对DPPH自由基的清除率为评价指标,在单因素试验的基础上,运用Plackett-Burman筛选试验确定显著因素,然后通过三因素三水平的Box-Behnken响应面分析法优化制备南瓜籽抗氧化肽的酶解工艺条件。结果表明：酸性蛋白酶酶解南瓜籽蛋白质的最佳工艺条件为：酶解温度50℃、pH2.5、酶解时间5h、底物质量浓度0.05g/mL、加酶量6000U/g pro,在此条件下,DPPH自由基清除率可达到92.82%。     

沙田柚柚子籽油提取工艺优化及性质研究

以沙田柚柚子籽为原料,通过超声波辅助溶剂法提取沙田柚柚子籽油。以柚子籽油的得率为评价指标,在单因素的基础上,选取超声温度、超声时间和料液比进行Box-Behnken响应面法试验设计,对其提取工艺参数进行优化。结果表明:超声波辅助溶剂法提取沙田柚柚子籽油的最佳工艺条件为料液比1∶8 g/mL,超声温度41℃,超声时间38.6 min,该条件下沙田柚柚子籽油得率为33.1%。沙田柚柚子籽油的脂肪酸主要由棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸和硬脂酸组成。沙田柚柚子籽油颜色较浅,密度为0.917 g/mL,碘值为103.5 g I_2/100 g,属于半干性油脂。     

超声辅助酶法提取西番莲果皮可溶性膳食纤维及理化性质

为提高西番莲果皮废弃物的利用率,以西番莲皮可溶性膳食纤维(Passion Peel Soluble Dietary Fiber,PSDF)得率为评价指标,通过单因素实验分析料液比、酶解温度、超声功率、混合酶量(淀粉酶和木瓜蛋白酶比例为1:1)对PSDF得率的影响,结合正交试验优化提取工艺,并对西番莲果皮粉(Passion Peel Flour,PPF)和PSDF的理化性质进行分析。结果表明,超声辅助酶法提取PSDF最佳工艺条件为:料液比1:26 g/mL、酶解温度70℃、超声功率250 W、混合酶量0.6%,PSDF得率为14.82%。与PPF相比,PSDF溶胀性和持水力极显著增加了52.29%、19.66%(P<0.01);堆积密度显著下降了24.18%(P<0.05);饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸结合力分别增加了1.97%、8.4%(P>0.05);模拟胃环境(pH=2.0)和肠道环境(pH=7.0)的胆固醇吸附能力分别显著增加了16.15%、10.47%(P<0.05)。红外光谱表明,PPF和PSDF均具有典型的多糖特征吸收峰。     

响应面法优化甘薯淀粉酶解工艺及动力学模型研究

研究甘薯淀粉的α-淀粉酶酶解工艺及动力学。以葡萄糖释放率为考察指标,研究酶解时间、酶量、淀粉浓度、p H值及酶解温度对α-淀粉酶酶解甘薯淀粉的影响,利用单因素和响应面法优化酶解工艺。通过Lineweaver-Burk和Wilkinson统计法求解米氏常数(Km)和最大反应速度(Vm),建立相应动力学模型。结果表明:α-淀粉酶酶解甘薯淀粉最优参数为:时间40 min,温度60℃,p H 5.0,酶量0.6 U/m L和淀粉质量浓度5 mg/m L,在此条件下,验证值为(50.676±0.294)%,n=5,RSD=0.519%。在p H 6.0,50℃条件下,活化能(Ea)=31.986 k J/mo L,Km=0.988 mg/m L,Vm=0.107 mg/(m L·min)。