利用固定化乳糖酶连续生产低乳糖乳的研究

利用离子交换树脂D151固定黑曲霉来源乳糖酶,研究固定化酶的酶学特性,优化水解牛乳的工艺条件,以期改善乳糖酶的性质,达到连续生产低乳糖乳的目的。结果表明:固定化酶的最适作用温度和热稳定性与游离酶相比均有所降低。固定化酶最适pH与游离酶相比稍向碱性移动;两者酸碱稳定性有较大差异。金属离子对游离酶和固定化酶水解的抑制或激活作用有较大差异。固定化酶与游离酶相比,对乳糖的Km值稍有升高;低温贮存稳定性稍有增强;在牛奶的天然pH(约为6.5)条件下使用更为适宜。在填充床反应器中,固定化酶连续生产低乳糖乳的最佳条件为:温度为50℃,底物空间流速为1.5h-1,可获得79.7%的乳糖水解率。每隔20h清洗反应柱,固定化酶在10d内生产的乳糖水解乳符合低乳糖乳的要求。固定化乳糖酶连续使用半衰期约为22d。该研究为工业化利用固定化酶连续生产低乳糖乳提供了技术依据。

应用固定化乳糖酶生产乳清糖浆的研究

本课题将来源于脆壁酵母的乳糖酶用食用卡拉胶固定化后,装填于充填床反应器中处理乳清,生产乳清糖浆,试验结果表明充填床反应器在10℃条件下运行,在第25天和42天时对固定化乳糖酶进行再生处理,可安全运行50日左右,符合工业生产要求,乳糖含量为15％的乳清以21/1·min速度通过反应器循环6～7次,能够生产出乳糖水解率在80％以上的乳清糖浆,符合商业要求。

壳聚糖固定化绿豆乳糖酶的特性及应用的初步研究

以壳聚糖凝胶颗粒为载体,采用共价键偶联法固定绿豆乳糖酶,研究壳聚糖固定化绿豆乳糖酶的酶学性质并对其进行水解牛乳中乳糖的初步应用研究。结果表明:固定化酶的热稳定性在4～55℃范围内;最适温度60℃;最适pH3.5;固定化酶的表观米氏常数Kappm为0.04%,溶液酶米氏常数Km为0.33%,是溶液酶米氏常数Km的0.12倍;固定化酶的操作半衰期为30d,较溶液酶长。用固定化酶制备填充床式反应器水解牛奶中乳糖,水解率可达60%以上。

固定化乳糖酶水解乳清粉合成低聚半乳糖的研究

以脱盐乳清粉为原料,研究了用固定化乳糖酶水解乳清粉合成GOS的工艺条件。试验结果表明,反应时间、乳清粉浓度、温度、加酶量及pH对GOS的合成均能产生不同程度的影响,其中乳清粉浓度和反应时间影响较大,pH影响较小。通过正交试验优化出的乳糖酶水解乳清粉催化合成GOS的最佳工艺条件为:反应体系的pH5.0、乳清粉浓度50%、乳糖酶用量40U/g、温度55℃、反应时间为36h。在此条件下GOS的合成率为29.78%。

海藻酸钠固定β-半乳糖苷酶的研究

以海藻酸钠为载体、戊二醛为交联剂,对乳糖酶进行固定化。研究了海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、戊二醛浓度、固定化时间对酶固定化的影响,并对固定化酶酶促反应的最适pH、温度等进行了测定。结果表明,4%的海藻酸钠,在温度45℃、pH4～7、氯化钙浓度1%、戊二醛浓度0.1%下对乳糖酶的固定化率最高。酶促反应特性测定结果表明,固定化后乳糖酶的稳定性增强,最适温度范围较非固定化乳糖酶大,最适pH范围与非固定化乳糖酶大致相同。但固定化酶珠体机械强度较差,尚待改进。