彈性蛋白酶發(fā)酵生產(chǎn)條件優(yōu)化及性質(zhì)研究.pdf

1、彈性蛋白酶(Elastase)是一種以分解不溶性彈性蛋白為特征的蛋白水解酶，能降解彈性硬蛋白，并且對(duì)酪蛋白、明膠、血纖維蛋白、血紅蛋白、白蛋白等多種蛋白質(zhì)都具有分解能力，因此可用來(lái)作為肉類嫩化劑。另外，彈性蛋白酶還可以降解肉類中難以處理、食用的韌帶、大動(dòng)脈管以及筋腱等蛋白質(zhì)廢料，利于提高肉的利用率。 響應(yīng)曲面法(responsesurfacemethodology，RSM)是統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的合成，它采用多元二次方程來(lái)擬合因素和

2、響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)對(duì)回歸方程的分析來(lái)尋求最優(yōu)工藝，解決多變量問(wèn)題。 本課題研究的主要內(nèi)容是以枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)作為產(chǎn)彈性蛋白酶菌株，根據(jù)在不同搖瓶發(fā)酵培養(yǎng)條件下，該菌所產(chǎn)彈性蛋白酶水解能力的大小，應(yīng)用響應(yīng)面法來(lái)確定最利于枯草芽胞桿菌發(fā)酵產(chǎn)彈性蛋白酶的條件。同時(shí)對(duì)得到的彈性蛋白酶的性質(zhì)進(jìn)行初步研究。 研究中，首先，通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)確定最利于枯草芽孢桿菌發(fā)酵產(chǎn)彈性蛋白酶的培養(yǎng)條件：最佳碳源為葡

3、萄糖，最佳氮源為酵母膏，最佳金屬離子組合為K2HP04、KH2PO4、MgSO4·7H2O。然后，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)以及雙因素重復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定葡萄糖、酵母膏、葡萄糖和酵母膏的交互作用、金屬離子、溫度、pH值以及接種量的取值范圍，并對(duì)以上各個(gè)因素進(jìn)行方差分析，確定葡萄糖、酵母膏、溫度及pH值四個(gè)因素為影響顯著的因素。最后，對(duì)影響顯著的因素應(yīng)用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)，得到回歸方程。 對(duì)得到的回歸方程應(yīng)用SAS軟件進(jìn)行分析，得到最

4、利于枯草芽孢桿菌搖瓶發(fā)酵產(chǎn)彈性蛋白酶的培養(yǎng)條件為：1.5％葡萄糖、1.5％酵母膏、0.1％K2HPO4、0.05％KH2PO4、0.01％MgSO4·7H2O，起始pH為6.5，最適發(fā)酵溫度為36.5℃，接種量4％。通過(guò)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明得到的同歸方程是可靠的，得到的各個(gè)參數(shù)值在實(shí)際應(yīng)用中是可行的。 同時(shí)，對(duì)所得到的彈性蛋白酶的熱穩(wěn)定性、酸堿穩(wěn)定性、最適作用溫度、最適作用pH值、金屬離子以及鹽析的影響進(jìn)行了初步的研究，得到的結(jié)論如下：

5、由枯草芽孢桿菌發(fā)酵得到的彈性蛋白酶在低溫下穩(wěn)定性較好；在pH接近于中性的條件下穩(wěn)定性較好；在堿性條件下水解能力較好：在Tris-HCI緩沖液中最適pH為8.2，在硼砂-硼酸緩沖液中最適pH為7.8；彈性蛋白酶的最適作用溫度為50℃；金屬離子對(duì)枯草芽孢桿菌生產(chǎn)的彈性蛋白酶的水解能力影響不明顯；彈性蛋白酶的分級(jí)沉淀確定在20％～65％。 將實(shí)驗(yàn)得到的彈性蛋白酶粗酶應(yīng)用于對(duì)豬肉及主動(dòng)脈的嫩化，發(fā)現(xiàn)在50℃條件下，4％左右添加量的酶與豬