果糖基转移酶的固定化及低聚果糖的生产工艺研究

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1、分类号：TS201密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：2006811008果糖基转移酶的固定化及低聚果糖的生产工艺研究StudyontheImmobilizationofFurctosyltransferaseandProcessofFructooligosaccharides专业名称：农产品深加工及贮藏工程指导教师：吕晓玲教授研究生姓名：丁继程申请学位级别：农学硕士论文提交日期：2009年2月论文课题来源：开发性研究学位授予单位：天津科技大学天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果

2、。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：僦日期：瑚年乡月∥日

3、知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文

4、工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：丁e李镌日期：∥俸乃月r厂日

5、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，、同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密li(请在方框内打“、／”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密IⅥ(请在方框内打“1J”)。作者签名：了地承日

6、期：》叼年≥月r歹日导师签名：勖磅涉象日期：≯7年弓月J日摘要本文主要研究了固定化果糖基转移酶生产低聚果糖，包括游离果糖基转移酶的制备、固定化载体的选择固定化条件的优化、固定化酶的反应特性以及低聚果糖的生产、真空干燥制备低聚果糖粉等几个方面。果糖基转移酶属于胞内酶，用VCX400型超声波仪处理黑曲霉细胞提取果糖基转移酶，提取率约60％．从海藻酸钠、琼脂壳聚糖等几种载体中选择海藻酸钠作为果糖基转移酶的固定化载体，通过先吸附后交联的方法固定果糖基转移酶，在使用的两种交联剂中，戊二醛的固定化效果比较强，因此被选做为本实验的交联剂。固定化条件优化为：即加酶量400U／g，吸附

7、pH5．5，吸附时间lOh，吸附温度25℃，交联剂戊二醛用量0．75％，交联时间8h，交联温度4℃，最高酶活回收率为30．2％。固定化果糖基转移酶最适温度50℃，与游离果糖基转移酶相同：最适pH5．5，比游离酶提高了0．5个单位：其热稳定性和pH稳定性较游离果糖基转移酶均有一定的提高：动力学常数l(III为0．52mol／L(蔗糖)，较游离果糖基转移酶(0．29mol／L)增加约一倍，这说明该固定化酶对底物的扩散有一定的阻碍作用，酶与底物的亲和力减弱．在50℃、pH5．5的操作条件下，50％的底物蔗糖于流速0．48mL／min时反应所生成的低聚果糖含量最高，为50．3

8、4％。此时，产物低聚果糖最高定容产率为222．919／L。普通酶法或固定化方法生产低聚果糖得到的产物含量不高(50％)的原因主要在于反应的同时生成的副产物葡萄糖对果糖基转移酶有强烈的抑制作用。另外，也由于黑曲霉中的果糖转化酶使得产物低聚果糖的含量降低。固定化酶装柱生产低聚果糖，50"C下连续操作生产13天(每天8h以上)，其酶活力保持在87％以上，使用到23天时活力下降到50％，即半衰期为23天。在此生产期间(一个月左右)内未发现染菌现象，其固定化强度也保持不变。主要原因可能是采用的底物浓度(50--60％)和操作温度(50℃)较高，抑制了细菌的生长。关键词：低聚果糖

9、；固定化；海藻酸钠；果糖基转移酶；黑曲霉ABTRACTFmctosyltransferasewasimmobilizedwithSodiumalginatetoproducefructooligosaccharides(FOS)．Thepreparationoffreeenzymeselectionofcarrier，optimizationofimmobilization：,propertiesofimmobilizedenzymeandcontinuousproductionofFOSweremainlyinvestigatedinthisthe