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动态高压微射流技术对富士苹果褐变酶和辣根过氧化物酶的影响

作　者: 王倩
导　师: 刘伟
学　校: 南昌大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 动态高压微射流技术(DHPM) 苹果多酚氧化酶(PPO) 过氧化物酶(POD) 辣根过氧化物酶(HRP) 热处理
分类号: TS255.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)是引起果蔬酶促褐变的主要酶,而苹果的褐变尤其严重。本文探讨了富士苹果中多酚氧化酶和过氧化物酶的酶学性质,研究了动态高压微射流技术(DHPM)对两种酶的钝化作用；以辣根过氧化物酶(DHPM)为对象,研究了动态高压微射流技术对HRP的活性和构象影响,探讨了DHPM与高温结合对HRP钝化的协同增效作用。以邻苯二酚为底物研究PPO酶学性质,结果表明富士苹果PPO的米氏常数为21.17 mmol/L,最大反应速度为115.60 U/min,最适温度15。C,最适pH为5.5。采用动态高压微射流对富士苹果汁进行处理,PPO酶活发生钝化,增大处理压力或处理次数,PPO活性进一步下降；常温下,采用15000 psi、25000 psi处理1次,PPO相对活性分别下降20.17%、26.1%,在25000 psi下处理3次时相对活性下降34.24%。以愈创木酚为底物,对富士苹果POD的酶学性质进行研究,得到富士苹果POD的米氏常数为129.09 mmol/L、最大反应速度为476.19 U/min,最适温度40℃,最适pH为5.0。采用动态高压微射流对富士苹果汁进行处理,对POD酶活具有一定钝化作用。常温下25000 psi处理1次和3次,富士苹果POD活性分别降低23.62%和42.14%；50℃、25000 psi处理1次,POD活性降低37.25%。研究DHPM和DHPM与热结合对HRP的影响,其三级和二级结构的变化采用紫外可见光谱和远紫外CD光谱分别进行分析。HRP是一种耐压酶,DHPM处理能在一定程度上降低HRP活性,但活性下降缓慢,180MPa处理一次,HRP活性下降9.6%。增加压力处理次数对HRP活性影响不显著。DHPM与75℃加热3min结合处理对钝化HRP活性有协同增效作用。HRP经过加热处理仍有较好稳定性；HRP经过DHPM处理稳定性下降,经DHPM与热结合处理活性稳定性下降。经过DHPM、热处理和两者协同处理后,HRP分子中疏水基团暴露,Soret带的辅基亚铁血红素断裂,二级结构中的α-螺旋含量下降,构象变化程度与处理强度呈正相关。于4℃储存5天,疏水基团进一步暴露,Soret峰强度和α-螺旋含量进一步降低。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-11
第1章引言  11-26
  1.1 国内外酶促褐变研究现状  11-14
    1.1.1 果蔬酶促褐变的原理  11-12
    1.1.2 酶促褐变的控制方法  12-14
  1.2 多酚氧化酶和过氧化物酶的国内外研究现状  14-17
    1.2.1 多酚氧化酶的国内外研究现状  14-15
    1.2.2 过氧化物酶的国内外研究现状  15-17
  1.3 动态高压技术的国内外研究现状  17-20
    1.3.1 动态高压微射流技术的原理  17-18
    1.3.2 动态高压微射流技术的发展及应用  18-20
  1.4 酶构象分析方法的国内外研究现状  20-24
    1.4.1 酶的本质  20-21
    1.4.2 酶的结构  21
    1.4.3 酶构象分析方法  21-24
  1.5 本课题的选题意义,研究内容和创新点  24-26
    1.5.1 选题意义  24
    1.5.2 研究内容和拟解决的主要问题  24-25
    1.5.3 创新点  25-26
第2章富士苹果PPO酶学性质和DHPM对PPO的影响  26-35
  2.1 引言  26
  2.2 实验材料和设备  26-27
    2.2.1 实验材料  26-27
    2.2.2 实验仪器与设备  27
  2.3 实验方法  27-29
    2.3.1 苹果PPO的提取  27-28
    2.3.2 多酚氧化酶活性的测定  28
    2.3.3 苹果PPO酶学性质的研究  28-29
    2.3.4 动态高压微射流处理对酶活的影响  29
  2.4 结果与讨论  29-34
    2.4.1 PPO反应产物的全波段扫描结果  29-30
    2.4.2 富士苹果PPO的反应动力学  30-31
    2.4.3 富士苹果PPO的最适温度  31-32
    2.4.4 富士苹果PPO的最适PH  32
    2.4.5 动态高压微射流对富士苹果PPO活性的影响  32-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章富士苹果POD酶学性质及DHPM对POD的影响  35-45
  3.1 引言  35-36
  3.2 实验材料和设备  36-37
    3.2.1 实验材料  36
    3.2.2 实验仪器与设备  36-37
  3.3 实验方法  37-39
    3.3.1 富士苹果POD的提取  37
    3.3.2 富士苹果POD活性的测定  37-38
    3.3.3 富士苹果POD酶学性质的研究  38
    3.3.4 DHPM处理对POD酶活的影响  38-39
    3.3.5 数据分析  39
  3.4 结果与讨论  39-44
    3.4.1 富士苹果POD酶学性质的研究  39-41
    3.4.2 DHPM对富士苹果POD的影响  41-44
  3.5 本章小结  44-45
第4章 DHPM处理对HRP活性和构象的影响  45-56
  4.1 引言  45
  4.2 实验材料和设备  45-47
    4.2.1 实验材料和试剂  45-46
    4.2.2 实验设备  46-47
  4.3 试验方法与内容  47-48
    4.3.1 实验测定方法  47-48
    4.3.2 实验内容  48
  4.4 数据分析  48
  4.5 结果与讨论  48-54
    4.5.1 DHPM处理对HRP活性的影响  48-50
    4.5.2 DHPM处理对HRP三级结构的影响  50-51
    4.5.3 DHPM处理对HRP二级结构的影响  51-54
  4.6 小结  54-56
第5章 DHPM协同热处理对HRP的钝化及机理探讨  56-65
  5.1 引言  56
  5.2 实验材料和设备  56-57
    5.2.1 实验材料和试剂  56-57
    5.2.2 实验设备  57
  5.3 试验处理方法  57-58
    5.3.1 DHPM处理压力与热处理协同对HRP活性的影响  57
    5.3.2 DHPM处理次数与热处理协同对HRP活性的影响  57
    5.3.3 DHPM处理压力与热处理协同对HRP结构的影响  57-58
  5.4 数据分析  58
  5.5 结果与讨论  58-64
    5.5.1 DHPM与热结合对HRP活性的影响  58-60
    5.5.2 DHPM与热结合处理对HRP三级结构的影响  60-62
    5.5.3 DHPM与热结合对辣根过氧化物酶二级结构的影响  62-64
  5.6 小结  64-65
第6章 DHPM协同热处理对HRP稳定性的探讨  65-73
  6.1 引言  65
  6.2 试验材料和设备  65-66
    6.2.1 试验材料和试剂  65-66
    6.2.2 试验设备  66
  6.3 试验处理方法  66-67
    6.3.1 DHPM与热处理协同对HRP活性的影响  66
    6.3.2 DHPM与热处理协同对HRP活性的影响  66-67
  6.4 试验数据分析  67
  6.5 试验结果与讨论  67-71
    6.5.1 热与DHPM结合处理对HRP活性稳定性的影响  67-68
    6.5.2 DHPM与热结合处理对HRP三级构象稳定性影响  68-69
    6.5.3 DHPM与热结合处理对HRP二级结构稳定性的影响  69-71
  6.6 本章小结  71-73
第7章结论与展望  73-75
  7.1 主要结论  73-74
  7.2 进一步展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-84
攻读学位期间的研究成果  84

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