以非磁化及磁化離子交換樹(shù)脂為載體的果膠酶固定化研究.pdf

1、果膠酶是催化果膠物質(zhì)分解的一類酶的總稱。果膠普遍存在于各種水果中，是水果細(xì)胞中層和初生壁的主要成分，果汁中的果膠對(duì)其粘度和濁度有較大影響。在果汁加工中，加入果膠酶進(jìn)行酶解工藝，可以提高出汁率，加速果汁過(guò)濾，促進(jìn)澄清。因此，果膠酶成為水果加工中應(yīng)用最重要的酶。 由于果膠酶的價(jià)格相對(duì)較高，因此，果膠酶的回收和重復(fù)利用對(duì)水果加工業(yè)是非常有利的。為了達(dá)到這個(gè)目的，常常將果膠酶固定到載體上。果膠酶固定化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)酶重復(fù)連續(xù)使用和穩(wěn)定性改善

2、的有效手段。 許多有機(jī)物和無(wú)機(jī)物都可以用來(lái)固定酶，離子交換樹(shù)脂是工業(yè)上使用最廣的載體材料之一，它價(jià)格低廉，機(jī)械強(qiáng)度好，理化性能穩(wěn)定，作為固定化載體有著廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)磁性高分子微球在生物醫(yī)學(xué)、細(xì)胞學(xué)及生物工程等領(lǐng)域的應(yīng)用受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注。與其它載體相比，磁性載體更利于分離和回收。 本文以非磁化和磁化離子交換樹(shù)脂為載體對(duì)果膠酶進(jìn)行固定化研究，確定了兩種載體固定化果膠酶的最適條件，用掃描電鏡對(duì)固定化酶進(jìn)行了表征，并

3、研究了非磁化和磁化固定化果膠酶的酶學(xué)性質(zhì)。主要試驗(yàn)結(jié)果如下： (1)通過(guò)以廣泛應(yīng)用于工業(yè)上的十種吸附樹(shù)脂和離子交換樹(shù)脂為載體，進(jìn)行果膠酶固定化篩選試驗(yàn)，確定固定化的最佳載體為D380大孔弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂。 (2)對(duì)以D380樹(shù)脂為載體的果膠酶固定化方法及條件進(jìn)行了研究和優(yōu)化。最終確立了最佳固定化參數(shù)為：固定化溫度36～40℃，加酶量0.75mL/1.0g樹(shù)脂，固定化時(shí)間6h，固定化pH值5.5，戊二醛交聯(lián)濃度

4、0.1％，戊二醛交聯(lián)溫度3℃～4℃，戊二醛交聯(lián)時(shí)間4h，在此條件下，固定化酶活回收率達(dá)到81.67％。。 (3)對(duì)以D380樹(shù)脂為載體的固定化果膠酶的酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，并與游離果膠酶進(jìn)行了比較，研究發(fā)現(xiàn)：經(jīng)固定化后，果膠酶的最適溫度較游離果膠酶有所提高，游離酶的最適溫度為50℃，而固定化酶的最適溫度為60℃，其熱穩(wěn)定性明顯高于游離酶；固定化果膠酶的最適pH為4.0，游離果膠酶的最適pH為3.5，固定化酶較游離酶有較寬的pH穩(wěn)定

5、范圍。研究還得知：固定化酶有較好的重復(fù)使用性，在使用10次后，還能保留較高的酶活力，達(dá)50％；在4℃下，其貯藏穩(wěn)定性較游離酶有明顯提高。 (4)對(duì)以磁化D380樹(shù)脂為載體的果膠酶固定化方法及條件進(jìn)行了研究和優(yōu)化。最終確立了最佳固定化參數(shù)：固定化溫度27～30℃，加酶量0.5～0.65mL/1.0g樹(shù)脂，固定化時(shí)間6h，固定化pH值5.5，戊二醛交聯(lián)濃度0.01％，戊二醛交聯(lián)溫度10℃，戊二醛交聯(lián)時(shí)間2h，在此條件下，固定化酶活回

6、收率達(dá)到137.5％。 (5)對(duì)以磁化D380樹(shù)脂為載體的固定化果膠酶的酶學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究，并與游離果膠酶進(jìn)行了比較，研究發(fā)現(xiàn)：磁性固定化酶的最適溫度為70℃，游離酶的最適溫度為50℃，在30℃～60℃的范圍內(nèi)，熱穩(wěn)定性明顯高于游離果膠酶；其最適pH為4.5，比游離果膠酶的最適pH高1.0個(gè)單位，在pH值3.5～4.5的范圍內(nèi)磁性固定化酶對(duì)pH的穩(wěn)定性較游離酶有明顯提高；其操作穩(wěn)定性較以未磁化樹(shù)脂為載體的固定化酶低，在前6次的重