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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。
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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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