鵝源草酸青霉果膠酶磁性固定化工藝研究.pdf

1、果膠酶是所有能夠分解果膠質(zhì)的酶的總稱，是果汁生產(chǎn)中最重要的酶制劑之一。本文以鵝源草酸青霉（Penicillium oxalicum Currie & Thom）為發(fā)酵菌種，制備食品級(jí)果膠酶制劑，研究其酶學(xué)性質(zhì)、應(yīng)用及安全性評(píng)價(jià)，并以磁性玉米淀粉微球?yàn)檩d體，進(jìn)行磁性固定化，比較游離果膠酶和固定化酶酶學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用條件的不同。得出如下試驗(yàn)結(jié)果:
　　 1、鵝源草酸青霉果膠酶酶學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用研究
　　 本試驗(yàn)以鵝源草酸青霉果膠酶為

2、研究對(duì)象，以酶解溫度、酶解時(shí)間、酶添加量和初始pH值為自變量，出汁率為響應(yīng)值，進(jìn)行Box-Behnken設(shè)計(jì)，利用Design Expert軟件進(jìn)行響應(yīng)面分析，結(jié)果表明:
　　 (1)經(jīng)分離純化，得到該酶酶活為10232.7U/g，達(dá)到食品級(jí)果膠酶制劑的標(biāo)準(zhǔn)。該酶制劑的最適溫度為40℃，最適pH為4，在pH3～4.5，溫度50℃以下時(shí)穩(wěn)定性較好。
　　 (2)利用響應(yīng)面法篩選該酶酶解蘋果漿最佳條件為:在溫度32.91℃、

3、酶解時(shí)間90.02min、酶添加量0.197mL/Kg、pH3.96工藝條件下，蘋果出汁率達(dá)到91.34％。
　　 2、鵝源草酸青霉果膠酶食用安全性評(píng)價(jià)
　　 根據(jù)GB15193-2003《食品安全性毒理學(xué)評(píng)價(jià)程序和方法》開展的急性毒性、遺傳毒性和亞急性毒性評(píng)價(jià)結(jié)果表明:該酶對(duì)雌雄昆明小鼠經(jīng)口LD50均大于10g/kg，屬實(shí)際無毒級(jí)物質(zhì)。Ames試驗(yàn)、小鼠骨髓嗜多染紅細(xì)胞微核試驗(yàn)和小鼠精子畸形試驗(yàn)等3項(xiàng)遺傳毒性試驗(yàn)均為陰

4、性，表明該酶無致突變性。30天喂養(yǎng)試驗(yàn)表明該酶無蓄積毒性作用。
　　 3、磁性玉米淀粉載體固定化果膠酶工藝研究
　　 本試驗(yàn)以玉米淀粉為材料，制備納米級(jí)磁性玉米淀粉微球，并以此為載體，以戊二醛為交聯(lián)劑，對(duì)鵝源草酸青霉果膠酶進(jìn)行磁性固定化，研究最佳固定化工藝，結(jié)果表明:
　　 (1)利用混合共沉淀法制備的磁性玉米淀粉微球具有良好的磁響應(yīng)性，通過正交試驗(yàn)，得到制備磁性玉米淀粉微球最佳工藝條件為玉米淀粉添加量15g、F

5、eCl3和FeCl2比例1.75∶1、pH11、反應(yīng)溫度65℃。該條件下制備磁性微球，磁響應(yīng)性為29.15，粒徑為10.29nm～80.45nm，含有Fe3O4及羥基、羧官能團(tuán);
　　 (2)制備磁性固定化果膠酶的工藝參數(shù)為:酶添加量0.34mL，戊二醛濃度5.39％，pH3.99，固定化時(shí)間3.91h，采用此優(yōu)化條件，酶活回收率為86.48％。
　　 4、固定化果膠酶酶學(xué)性質(zhì)及其在果汁加工中的應(yīng)用研究
　　 本

6、試驗(yàn)以固定化鵝源草酸青霉果膠酶為研究對(duì)象，研究其酶學(xué)性質(zhì)及在提高蘋果汁出汁率中的應(yīng)用，結(jié)果表明:
　　 (1)固定化果膠酶的最適反應(yīng)溫度為50℃，最適pH值為4.5，pH穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性都有所提高，重復(fù)使用8次后酶活回收率仍為60％。
　　 (2)經(jīng)響應(yīng)面分析，固定化果膠酶酶解蘋果漿的工藝參數(shù)為:酶解溫度40.34℃，酶解時(shí)間92.90min，酶添加量5.7g/Kg，pH4.08，出汁率為91.422％，該條件下使用固定