单宁酶发酵生产的研究进展

单宁酶可水解没食子酸单宁中的酯键和缩酚羧键,生成没食子酸和葡萄糖。单宁酶广泛应用于制革、酿酒、医药、饮料等领域。文中综述了国内外有关单宁酶发酵生产的研究进展,包括产单宁酶菌种的选育、发酵生产方法、底物选择和培养基中添加剂对产酶的影响。

黑曲霉B0201生料发酵产单宁酶的提取及酶学性质研究

对黑曲霉B0201利用五倍子为诱导物生料发酵产胞外单宁酶的提取及酶学性质进行了研究。结果表明:硫酸铵两步沉淀的饱和度为40%和90%;该酶的最适温度为40℃,最适pH为5·0,低于60℃时的热稳定性高,60℃以上迅速失活。Zn2+、Mg2+、吐温80、EDTA等对酶活力无明显影响,Fe3+、Cu2+、Fe2+、Ba2+、Mn2+、Ca2+、Al3+等对酶有抑制作用。以没食子酸丙酯(PG)为底物,单宁酶的米氏常数Km为0·514mmol/L,Vmax为71·8μmol/L·min。

一种胞外单宁酶的活力检测方法

介绍了一种胞外单宁酶的活力检测方法。根据绕丹宁与没食子酸在碱性条件下显色的原理,在520 nm波长下测定吸光值,避开了胞外单宁酶粗酶液中干扰物质的吸收峰波长,建立了一种适合固体发酵所产胞外单宁酶的酶活检测方法。

固态发酵黑曲霉产单宁酶发酵条件研究

经紫外线诱变黑曲霉菌株筛选出1株高产单宁酶的黑曲霉B0201,利用五倍子为诱导物,固态发酵该菌株得到的单宁酶活力有较大提高。单因素优化试验表明,五倍子用量为8%,初始水分含量为50%,初始pH6.0,温度30℃为优化产酶条件。在优化的条件下,培养96h后产单宁酶酶活力达到了58.2 U/g(干基)。因此,黑曲霉固态发酵产单宁酶具有很大的研究意义及广阔的应用前景。

利用微生物酶两步法生产没食子酸的初步研究

没食子酸及其衍生物是食品、医药等工业的一类重要原料。以黑曲霉B0201为菌种,以五倍子为原料,直接生料固体发酵法不能生成没食子酸,但是,先用生料固体发酵生产单宁酶,再用酶法制备没食子酸是可行的。研究表明,分两步制备没食子酸反应4h时,100mL单宁酶酶液中积累了0.77g没食子酸,建立了一种黑曲霉单宁酶两步法生产没食子酸的制备工艺。

黑曲霉利用五倍子生料固体发酵产单宁酶优化发酵条件研究

单宁酶全称是单宁酯酰水解酶(Tannase,EC3.1.1.20),它可以水解没食子酸单宁中的酯键和缩酚羧键,生成没食子酸和葡萄糖。主要来源于微生物,存在于细胞内和细胞外,目前研究得较多较为深入的是青霉和黑曲霉。本实验对五倍子生料固体发酵产单宁酶进行了研究,发酵条件的单因素优化后得到:初始水分含量80%,接种量1%,20%五倍子,温度30℃为最佳产酶条件。在此基础上,利用正交实验对显著影响产单宁酶的培养基及培养条件因素进行优化,得到固体发酵黑曲霉诱变菌株最佳产单宁酶条件为:湿度80%、接种量1%、发酵温度33℃、五倍子含量15%。其中温度对黑曲霉产单宁酶酶活性的影响是显著的,并测得在此最佳发酵条件下产单宁酶活性达57.32U/gds。

单宁酶粉剂的制备工艺研究

目的制备单宁酶粉剂,为单宁酶的广泛应用奠定基础。方法通过五倍子生料固体发酵产单宁酶,提取酶液利用冷冻干燥法制备单宁酶粉剂。结果冷冻干燥8h后酶液脱水率达到94%,比较酶活力后发现加入1%聚乙二醇为保护剂的固体酶粉剂表现出良好的稳定性,一个月后仍能保持91%的活性。结论冷冻干燥法是一种制备单宁酶粉剂的简便有效的方法。

黑曲霉B0201利用五倍子固体发酵产单宁酶的条件研究

通过比较常规灭菌发酵和生料发酵,研究黑曲霉B0201利用五倍子固体发酵产单宁酶的条件。结果表明,在生料发酵过程中,采用20%五倍子并且以(NH4)2SO4为氮源制备单宁酶的最佳条件为:液固比=1.6:1、温度30°C、初始pH6.0。在该条件下通过96h的培养,单宁酶的活力可达51.2U/gds,是常规灭菌发酵的3.6倍。以上结果显示,生料发酵生产单宁酶是一种高效可行的方法。

响应曲面法优化五倍子生料发酵产单宁酶的条件

单因素实验表明五倍子含量、初始加水量、培养温度是显著影响黑曲霉B0201利用五倍子生料固体发酵产单宁酶的因子。在此基础上采用中心旋转组合设计,建立了五倍子生料发酵产单宁酶的二次多项数学模型,探讨了主要因素的影响效应及其交互作用,优化出最佳条件为:五倍子含量17%、液固比为1.5∶1、温度32℃,并验证了模型的有效性,从而表明响应曲面优化的模型适合于五倍子生料发酵工艺。