菊粉的制備及殼聚糖柔性固定化菊粉酶酶解菊粉的研究.pdf

1、本論文研究了菊芋中多酚氧化酶(PPO)的酶學(xué)性質(zhì)、新鮮菊芋的預(yù)處理、菊粉的微波技術(shù)輔助提取、菊粉的精制、超濾膜分離技術(shù)分級純化菊粉、菊粉酶的殼聚糖柔性固定化、固定化菊粉酶酶學(xué)性質(zhì)以及固定化菊粉酶連續(xù)酶解菊粉。 采用0.1mol/L檸檬酸緩沖溶液勻漿法從菊芋中提取多酚氧化酶(PPO)，并對菊芋中多酚氧化酶的酶學(xué)特性進行了研究。實驗結(jié)果表明，以鄰苯二酚為底物，該酶的最適pH值為7．4，最適溫度為20℃，Km值為11.11mmol/L

2、，Vm值為0.536 OD<,415>/min，90℃熱處理2min可完全鈍化PPO的活性，0.40g/L的抗壞血酸、0.520g/L的亞硫酸氫鈉能有效抑制PPO的酶活性。 通過均勻設(shè)計實驗優(yōu)化新鮮菊芋預(yù)處理工藝，得到最佳工藝條件為：在100℃條件下燙漂10min，再在50℃干制7h。 采用微波輔助提取工藝可有效提取菊芋中的菊粉，通過正交實驗得到微波輔助提取菊粉的最佳工藝條件是：菊芋干片與水固液比1：18，功率400w，

3、微波作用270s，在95℃條件下提取40min，菊粉提取率高達99％。 菊粉粗提液依次經(jīng)過石灰乳-磷酸法、陰離子交換樹脂、陽離子交換樹脂處理后，得到菊粉精制溶液，其菊粉含量由原來的3.44g/100mL降低到2.94 g/100mL，透射比由原來的0.6上升到96.1，菊粉保存率為85.46％，溶液得到澄清以及部分純化。 通過對菊粉精制溶液進行三級超濾膜處理，得到菊粉的分子量分布情況：分子量大于10KDa的質(zhì)量占25.3

4、％，分子量在5KDa和10KDa之間的質(zhì)量占10.7％，分子量在3KDa和5KDa之間的質(zhì)量占11.2％，分子量少于3KDa的質(zhì)量占31.6％。菊粉經(jīng)膜處理后的總回收率為78.8％。3KDa膜濃縮液經(jīng)乙醇沉淀低溫干燥后的菊粉純度為76.74％，遠遠大于國產(chǎn)菊粉的純度，比進口菊粉的純度(86.19％)僅低10％。 采用殼聚糖載體柔性固定化的方法，實現(xiàn)了對菊粉酶的固定化；在雙醛淀粉(DAS)的理論氧化度為1、加酶量為0.5 mL、固

5、定化溫度為15℃、pH5.8的磷酸緩沖液條件下，固定化24h，所得到的固定化菊粉酶酶活回收率高達95％以上。 測得固定化菊粉酶最適反應(yīng)溫度為60℃、最適反應(yīng)pH為4.6、Km值為1.95μol/mL、Vm值為2.12μmol/min、I/S比值為1.04。固定化菊粉酶具有較好的溫度穩(wěn)定性和很好的pH穩(wěn)定性。 在固定化菊粉酶連續(xù)酶解菊粉的試驗中，隨著底物流速的增大，同一底物濃度下的底物降解率逐漸減少，而反應(yīng)器的定容產(chǎn)率逐漸