用乳清粉固定化酶法制備低聚半乳糖的研究.pdf

1、低聚半乳糖作為功能性低聚糖目前受到世界廣泛關注，它是由3～10個分子半乳糖和葡萄糖組成的一類寡糖，能高效地促進雙歧桿菌的生長。低聚半乳糖的合成主要是以乳糖為原料，通過β-半乳糖苷酶的轉(zhuǎn)半乳糖苷反應獲得。乳清一直被當作廢液排掉，既浪費資源又污染環(huán)境，乳糖在濃縮乳清中占70％以上。世界每年乳清產(chǎn)量很高，我國的乳品工業(yè)尚不發(fā)達，但乳清的生產(chǎn)量將迅速提高，迫切需要尋找一種有效的方法處理乳清(乳糖)。本論文通過對β-半乳糖苷酶固定化，固定化酶的特

2、性，雙相體系中固定化酶催化乳清粉合成低聚半乳糖，低聚半乳糖對動物鈣吸收的影響等的研究，得到以下主要結(jié)論： (1)用海藻酸鈣包埋，戊二醛進行交聯(lián)，對β-半乳糖苷酶固定化研究表明：該法簡便，酶的活力回收率較高，安全性好。當海藻酸鈉濃度為4％，戊二醛濃度為0.3％，加酶量為30mL，氯化鈣濃度為2％，高嶺土濃度為3％，酶珠的粒徑為2mm時，固定化酶活力高，機械強度較好。 (2)固定化酶的酶學性質(zhì)研究表明：酶固定化以后對熱、

3、pH的耐受范圍變寬，但最佳反應溫度與pH與游離酶相同；固定化酶在4℃冰箱中放置8周后仍能保持80％以上的酶活，固定化酶間歇反應4次后，酶活是初始酶活的75％，表明酶的貯存穩(wěn)定性和操作穩(wěn)定性較好。 (3)試驗表明：游離酶的Km=16.7mmol/L，Vmax=5.56μml/(L.min)；固定化以后酶的Km=12.9mmol/L，Vmax=11.78μmol/(L.min)，固定化酶的Km值比游離酶變小，說明固定化后對底物的親

4、和力增強了。 (4)通過研究固定化酶在有機溶劑中的穩(wěn)定性，有機溶劑對合成GOS影響和水分含量的選擇，確定了兩相體系為乙酸乙酯：環(huán)已烷：水=45：45：10(v/v) (5)單因素實驗和正交實驗結(jié)果顯示：以乳清粉為底物合成低聚半乳糖的最佳條件為：乳清粉濃度為35％，溫度55℃，pH為5.5，加酶量為50U/g(乳清粉)，驗證實驗結(jié)果表明最佳條件下GOS得率可達到30.5％。 (6)試驗表明：用乳清粉為底物合成