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碱性果胶酶在蔗汁澄清过程中的应用研究

作　者: 杨敏
导　师: 范家恒
学　校: 昆明理工大学
专　业: 食品科学
关键词: 碱性果胶酶 澄清 蔗汁 干燥
分类号: TS244.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


本课题以吉氏芽孢杆菌菌株发酵生产碱性果胶酶为基础,研究了碱性果胶酶在蔗汁澄清过程中的应用。首先考察了发酵方式和诱导物对发酵产碱性果胶酶酶活力的影响；然后将碱性果胶酶粗酶液应用在蔗汁澄清过程当中,研究了粗酶液的添加量、反应时间、反应pH及反应温度对蔗汁澄清效果的影响,并应用响应曲面法对试验进行优化设计,探寻酶反应澄清蔗汁的最佳反应条件；比较酶法与亚硫酸法澄清蔗汁的效果；最后研究了盐析沉淀和有机沉淀法对粗酶液除杂,并使用真空冷冻干燥和真空恒温干燥制备粗酶干粉酶制剂。主要研究结果如下：1.固体发酵培养基为：干柚子皮4.0g,麸皮1.0g,蛋白胨0.3g,乳糖0.15g, KH2PO4 15mg, Na2CO3 0.15g,蒸馏水20mL。吉氏芽孢杆菌经固体发酵制得的碱性果胶酶粗酶液的比活力为8.721U/mg,不含蔗糖酶。酶反应最适温度为50℃,最适底物pH为10.5。2.对碱性果胶酶粗酶液在蔗汁中的应用条件进行了研究,经响应曲面优化法分析得知,酶反应条件为：当温度为47℃、时间J为30min、pH为9.3、每100 mL蔗汁中酶的添加量为3mL(144U)时,蔗汁的粘度由4.60mPa·S降至1.13mPa·S、透光率由24.1%增加到88.5%。初步测定每100mL蔗汁的粗果胶的含量为565mg,锤度为18.42"Bx,经过酶反应作用后果胶含量降低85.8%,即降至0.5%°Bx。3.经过分级纯化的试验结果表明,使用硫酸铵分级沉淀时,酶的比活力为63.73U/mg,酶活力回收率为59.8%,粗酶液提纯7.38倍；使用乙醇沉淀法时,酶的比活力为51.46U/mg,回收率为51.8%,提纯5.96倍；使用丙酮沉淀法时,酶的比活力为52.62 U/mmg,回收率为55.7%,提纯倍数为6.10倍。4.100mL粗酶液经过干燥处理后,得到0.8g左右干粉酶制剂；真空恒温干燥处理后总活力为原粗酶液总活力的56%,比活力为4.94U/mg；真空冷冻干燥处理后,总活力为原粗酶液总活力的91%,比活力为8.19U/mg。

全文目录


摘要  3-4Abstract  4-6目录  6-9插图和附表清单  9-11第一章 前言  11-25  1.1 果胶酶的概述  11-16    1.1.1 果胶酶的分类  11-14    1.1.2 果胶酶的制备  14    1.1.3 碱性果胶酶的应用进展  14-16  1.2 甘蔗制糖澄清的研究现状  16-19    1.2.1 蔗汁概述  16    1.2.2 蔗汁中胶体成分  16-17    1.2.3 甘蔗制糖的澄清剂研究  17-19  1.3 酶的热稳定性及商品酶制剂的制备  19-22    1.3.1 酶的热稳定性  19-20    1.3.2 酶制剂的类型  20-21    1.3.3 商品酶制剂的制备  21-22  1.4 论文研究的背景  22-23  1.5 论文研究内容  23  1.6 论文的技术路线  23-25第二章 碱性果胶酶粗酶液的制备及活力的影响因素  25-42  2.1 实验材料、试剂及设备  25-26    2.1.1 实验材料  25    2.1.2 主要试剂  25-26    2.1.3 自配试剂  26    2.1.4 主要仪器设备  26  2.2 实验方法及内容  26-31    2.2.1 菌种的培养  26-27    2.2.2 碱性果胶酶粗酶液的制备  27-28    2.2.3 实验及分析方法  28-31  2.3 结果与讨论  31-41    2.3.1 半乳糖醛酸标准曲线  31-32    2.3.2 蛋白含量测定标准曲线  32-33    2.3.3 固体及液体发酵对产碱性果胶酶酶活力的影响  33    2.3.4 诱导物对固态发酵产碱性果胶酶的影响  33-35    2.3.5 测定粗酶液中是否含有蔗糖酶  35-36    2.3.6 提取工艺对粗酶液酶比活力的影响  36-38    2.3.7 反应条件对粗酶液酶比活力的影响  38-40    2.3.8 粗酶液热稳定性研究  40-41  2.4 小结  41-42第三章 吉氏芽孢杆菌产碱性果胶酶澄清蔗汁效果研究  42-59  3.1 实验材料、试剂及设备  42-43    3.1.1 实验材料  42-43    3.1.2 实验试剂  43    3.1.3 主要设备  43  3.2 实验方法及内容  43-46    3.2.1 蔗汁粘度的测定  43    3.2.2 旋光法测蔗糖分  43-44    3.2.3 透光率的测定  44    3.2.4 果胶含量的测定  44    3.2.5 可溶性固形物含量的测定  44    3.2.6 果胶含量(%~0Bx)的计算  44-45    3.2.7 蔗汁色值的测定  45    3.2.8 酶反应条件对澄清蔗汁影响的测定  45-46    3.2.9 蔗汁澄清工艺试验效果对比的测定  46  3.3 结果与讨论  46-58    3.3.1 鲜榨蔗汁成分测定  46    3.3.2 碱性果胶酶的添加量对酶反应澄清蔗汁的影响  46-47    3.3.3 pH对酶反应澄清蔗汁的影响  47-48    3.3.4 反应时间对酶反应澄清蔗汁的影响  48-49    3.3.5 反应温度对酶反应澄清蔗汁的影响  49    3.3.6 正交试验分析反应因素对蔗汁澄清的影响  49-56    3.3.7 与亚硫酸法澄清蔗汁的效果对比  56-58  3.4 小结  58-59第四章 商品级粗酶制剂的制备  59-67  4.1 实验材料、试剂及设备  59-60    4.1.1 实验材料  59    4.1.2 实验试剂  59    4.1.3 主要仪器  59-60  4.2 实验方法及内容  60-61    4.2.1 碱性果胶酶酶活力的测定  60    4.2.2 酶液蛋白含量的测定  60    4.2.3 盐析纯化粗酶液  60    4.2.4 有机试剂纯化粗酶液  60-61    4.2.5 粗酶干粉的制备  61  4.3 结果与讨论  61-66    4.3.1 硫酸铵盐析纯化粗酶液  61-63    4.3.2 有机试剂纯化粗酶液  63-65    4.3.3 粗酶干粉的制备  65-66  4.4 小结  66-67第五章 结论与展望  67-70  5.1 结论  67-68  5.2 论文创新点  68  5.3 展望  68-70致谢  70-71参考文献  71-76附录A  76

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 制糖工业 > 制糖工艺 > 清净、提净
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