超声波辅助脂肪酶水解茶叶籽油条件的优化与动力学研究

研究无溶剂体系中超声波辅助脂肪酶水解茶叶籽油,通过单因素试验和正交试验获得最佳酶解条件为:油水比2∶3(g∶m L),加酶量为茶叶籽油质量的4.5%,缓冲液初始p H 8.5,超声波处理温度50℃,搅拌转速300 r/min,反应时间19.5 h。在此条件下,茶籽油的水解率达到72.25%。对其进行了表观动力学研究,测得超声波辅助脂肪酶水解茶叶籽油的米氏常数Km为0.053 m L/g,表观活化能Ea为14.05 k J/mol,比无超声波辅助酶解的Km=4.556 m L/g和Ea=30.73 k J/mol均降低,说明超声波能促进茶叶籽油的酶解。     

脂肪酶水解椰子油动力学研究

为了探究脂肪酶水解椰子油的动力学过程在研究了底物质量浓度、酶添加量、酶解温度及酶解时间对脂肪酶水解椰子油反应速率影响的基础上,本试验采用Lineweaver-Burk法和Wilkinson统计法两种方法对酶解过程进行拟合,计算酶解过程的动力学常数k_m和V_m,并求解脂肪酶水解椰子油动力学方程。结果表明:在酶添加量为1%、温度为50℃的条件下,动力学常数k_m为1.2739[mg/(g·mL)],V_m为0.969 6[mg/(g·mL·min)],米氏方程为v=1.2739+[S]/0.9696[S]。经过试验验证得出米氏方程的拟合度大于0.99,说明方程的预测值与测定值基本吻合,米氏方程适合脂肪酶水解椰子油动力学研究,为油脂酶解过程提供理论模型。     

响应面法优化脂肪酶水解红花籽油工艺

以红花籽油为原料,采用不同脂肪酶水解以提高多不饱和脂肪酸水解率。研究酶添加量、酶解温度、pH、超声时间对水解率的影响,通过响应面实验结果表明:米曲霉脂肪酶酶加量300 U/g、温度39℃、pH7.0、酶解10 h为最佳工艺条件,此时酶解红花籽油的水解率最高,达到89.37%±0.19%。     

猪胰脂肪酶水解花椒籽油动力学及条件优化

为开发花椒籽油中的α - 亚麻酸,对猪胰脂肪酶水解花椒籽油的酶解特性和水解条件进行研究。结果表明：油水界面面积(αt)与温度(t)、搅拌速率(ω)、底物浓度(S)的关系为αt=0.04ω 0.577t1.242S(1+0.02S)。水解反应速率随温度的变化服从Arrhenius 方程,反应活化能为21.891kJ/mol。以米氏方程为理论基础,考虑αt 对水解反应速率的影响,建立猪胰脂肪酶对花椒籽油的水解动力学模型。猪胰脂肪酶水解花椒籽油的适宜条件为：温度50℃、油质量分数30%、酶质量浓度72.9g/L,在此条件下反应4h 后水解率达57.13%。     

毛薯粉浆酶法水解的响应面法优化及其动力学研究

考察毛薯酶法水解液化条件及对酶解动力学进行研究。采用液态高温α-淀粉酶在高温下作用于毛薯粉浆,通过响应面法确定毛薯粉浆最佳水解工艺条件,并对毛薯粉浆酶法水解液化过程进行动力学分析。结果表明：加酶量0.15mL/g、水解温度90℃、pH6.0、毛薯粉浆质量浓度70mg/mL、水解时间50min,毛薯粉浆糖化率可达55.69%。动力学研究表明,米氏常数Km＝69.97mg/mL,最大反应速率vm=1.413mg/(mL·min)。     

超声波辅助葵花籽蛋白酶解条件优化

为进一步提高葵花籽蛋白酶解效率,以葵花籽粗蛋白为原料,酶解前期对其进行超声波预处理,利用碱性蛋白酶和风味蛋白酶进行分步酶解。酶解程度以水解度为评价指标并采用二次旋转正交组合设计优化超声波辅助酶解的工艺条件。结果表明:底物浓度为2%(g/mL),超声功率50W,超声波预处理时间35 min;碱性蛋白酶酶解温度55℃,pH=8.5,酶解时间1.5 h,加酶量1500U/g;风味蛋白酶酶解温度50℃,pH=7.0,酶解时间1.5 h,加酶量为3000 U/g。最终可达到最佳水解度为45.32%。     

响应面法优化α-淀粉酶酶解木薯淀粉的工艺及动力学模型研究

以葡萄糖值(DE)为考察指标,在单因素试验基础之上,利用响应面法研究时间、温度及酶与底物比(E/S)对α-淀粉酶酶解木薯淀粉的影响。利用Lineweaver-Burk和Wilkinson统计法求解米氏常数(K_m)和最大反应速度(V_m),并建立相应动力学模型。结果表明:α-淀粉酶酶解木薯淀粉制备葡萄糖的最佳参数为:温度60℃,E/S=0.1 U/mg、时间130 min。在此条件下,DE验证值为(82.91±1.32)%。在pH 6.0,50℃条件下,K_m=12.077 mg/mL,V_m=0.218 mg/(mL·min)。在37~52℃范围内,Ea=44.611 kJ/mol,△H=110.847 kJ/mol。     

超声对固定化木瓜蛋白酶化学动力学的影响

以固定化木瓜蛋白酶的表观酶活力为指标,探讨超声频率及功率对固定化木瓜蛋白酶化学反应动力学的影响。发现:固定化木瓜蛋白酶的酶解反应符合一级反应动力学特征,超声处理能明显降低此反应的表观活化能。超声功率为0.05 W/cm~2,超声频率为28、40、50、135 kHz时,表观活化能逐渐降低,在135 kHz,0.05W/cm~2时最低为38.23±0.53 kJ/mol;超声频率为135 kHz,超声功率从0.05 W/cm~2到0.45 W/cm~2时,表观活化能在135 kHz 0.25 W/cm~2的超声条件下最低为32.81±0.09 kJ/mol,比非超声条件下的表观活化能降低52.48%。     

胡萝卜中类胡萝卜素的提取动力学

使用抗坏血酸和2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚保护剂,以石油醚-丙酮（体积比4∶1）混合液为提取剂,分别用水浴直接提取法、超声辅助提取法和微波辅助提取法从胡萝卜粉中提取类胡萝卜素。采用不同温度和原料粒度进行从胡萝卜粉中提取类胡萝卜素的提取动力学实验。结果表明,水浴法和超声辅助法是符合反应-内扩散控制的动力学模型,所得提取动力学方程分别为：1）水浴法：y=0.009 9t＋0.110 7（R2=0.920 9,30 ℃）、y= 0.018 6t＋0.096 1（R2=0.893 7,40 ℃）、y=0.018 2t＋0.088 6（R2=0.965 7,45 ℃）;2）超声辅助法：y=0.001 1t＋0.080 9（R2= 0.917 9,30 ℃）、y=0.001 6t＋0.043 9（R2=0.978 8,40 ℃）、y=0.001 8t＋0.039（R2=0.964 2,45 ℃）。表观活化能分别为Ea（水浴）=－26.825 1 kJ/mol和Ea（超声）=－35.196 5 kJ/mol。而微波辅助法则是符合混合控制的动力学模型,其方程为y=0.027 5t＋0.344 6（R2=0.972 3,30 ℃）、y=0.031 9t＋0.426 5（R2=0.868 9,40 ℃）、y=0.058 7t＋0.275 1（R2=0.973 4,45 ℃）,表观活化能为E a（微波）=－36.105 2 kJ/mol。通过水浴法考察原料粒度对提取动力学的影响,结果表明原料粒度对提取速率和提取率的影响程度是60～80 目＞40～60 目＞20～40 目,即粒度越细越有利于类胡萝卜素的提取。     

α-淀粉酶酶解小麦面粉动力学模型研究

在研究底物质量浓度、酶用量、酶解pH值及酶解温度对α-淀粉酶酶解小麦面粉反应速率影响的基础上,采用Lineweaver-Burk作图法和Wilkinson统计法求解酶解过程的动力学常数Km和Vm,并建立酶解动力学方程。结果表明：在pH值为6.0,温度为60℃条件下,动力学常数Km为2.940mg/mL,Vm为0.348mg/(mL ·min),米氏方程为v＝----,且验证实验表明,方程的预测值与实测值基本吻合。在30～60℃的条件下,酶解动力学方程为v＝--------[E]总[S]。     

超声波辅助酶法水解米渣纤维制糖

以米渣为原料,采用超声波辅助酶法对米渣纤维进行酶解,通过单因素试验和正交试验设计方法,对超声工艺参数(时间、温度和液固比)进行优化。结果表明,在温度45℃、液固比10︰1 (mL/g)条件下,处理30 min后再进行酶解,米渣纤维的水解率为19.28%,与未经预处理的样品相比,水解率提高24.31%,表明超声波预处理能促进米渣纤维的酶解。     

大孔吸附树脂吸附染料木素的研究

为了优化染料木素吸附工艺条件,研究了不同pH、洗脱剂浓度和温度等条件下3种大孔吸附树脂吸附染料木素的过程.试验结果表明在pH 4.0时对染料木素的吸附效果最佳;在298K下静态饱和吸附容量为277 mg/g树脂;用乙醇作解析剂,其解析率可达96.5%;其热力学参数为△H=-19.0 kJ/mol、△G=-17.8 kJ/mol、△S=-4.0 J/(mol·K);等温吸附服从Freundlich和Langmuir经验式;表观吸附常数为k298=3.83×10-5/s-1,表观吸附活化能Ea=19.3 kJ/mol.由于XDA-200吸附容量高、洗脱率高,因此适合于染料木素的吸附.     

响应曲面法优化茶叶籽油超声辅助LVK脂肪酶酶解工艺

对茶叶籽油的超声波辅助LVK脂肪酶酶解工艺进行优化。在单因素实验基础上,选取LVK脂肪酶浓度、初始p H、酶解温度和时间为考察因子,茶叶籽油水解率为响应值,运用中心组合实验设计对其酶解工艺进行优化,并建立数学回归模型。结果表明,优化工艺条件为:超声功率220 W,搅拌转速800 r/min,油水比1∶1.75(w/v),氯化钙浓度0.25%,LVK脂肪酶浓度5.5%,酶解温度49.5℃,初始p H9.4,酶解时间4 h。在此条件下,水解率实测值为83.15%,模型预测值为82.06%,水解效率高。     

大蒜植株中蒜氨酸酶的提取及酶学特性研究

本文以大蒜植株中蒜氨酸酶为对象,研究其提取条件及酶学特性。以酶活性为指标,考察了大蒜植株中蒜氨酸酶的提取条件,并通过Km值的测定、热稳定性和pH稳定性等实验研究了蒜氨酸酶的酶学特性。结果表明,提取条件为料液比1:3(g/mL),打浆,离心,提取三次,收集滤液;蒜氨酸酶最大反应速度Vmax=1.05μmol/min,米氏常数Km=2.38 mmol/L。蒜氨酸酶在30℃、pH为6.88条件下比较稳定。     

双酶法制备小麦微孔淀粉的动力学

为明确α-淀粉酶和糖化酶协同水解小麦淀粉制备微孔淀粉的动力学特征,以小麦A淀粉为材料,系统地分析pH值、反应温度、α-淀粉酶及糖化酶用量对水解速率的影响,并确定α-淀粉酶、糖化酶单一酶的米氏常数以及双酶协同效应。结果表明:在单一水解体系中,α-淀粉酶和糖化酶对小麦A淀粉的降解均遵循Michaelis-Menten方程,α-淀粉酶的米氏常数Km为9.548mg/mL,最大反应初速率(Vmax)为0.659mg/(mL.min),糖化酶以淀粉为底物的米氏常数(Km)为12.676mg/mL,最大反应初速率(Vmax)为0.555mg/(mL.min)。水解产物葡萄糖对反应体系具有竞争性抑制剂的作用,其抑制常数(Ki)为4.288mg/mL。在小麦A淀粉质量浓度为5mg/mL、α-淀粉酶10U/mL、糖化酶20U/mL、反应温度55℃、pH4.5、水解时间为25min的条件下,可达到淀粉的水解极限即还原糖生成质量浓度为2.54mg/mL。α-淀粉酶和糖化酶可协同水解小麦A淀粉制备微孔淀粉,双酶协同作用的水解效率明显高于单酶的水解效率。     

假丝酵母脂肪酶催化底物水解的初步研究

通过与一种不同来源的脂肪酶作比较,研究了粗状假丝酵母诱变株z6产脂肪酶水解不同底物的相对酶活,包括对低级酯、脂肪酸甘油酯和天然油脂的水解.并对粗耿假丝酵母Z6产脂肪酶催化水解玉米油和大豆油反应中的pH值、温度、时间、油/水比、乳化剂用量和Ca2 浓度等因素进行了研究,得出pH值为7.5,温度为45℃,水解反应时间为21 h,油水比为1/10,乳化剂相对于油的浓度为4%,Ca2 浓度为75 mmol/L时,玉米油和大豆油都有较好的水解率.通过对该酶反应动力学进行研究得出其水解反应的米氏常数Km为12.25×10-3mol/L,最大反应速率Vmax为11.14μmol/min.     

离子交换法提取木瓜皮中果胶的动力学研究

以木瓜皮为原料,分别研究了离子交换树脂法和酸提法提取果胶的动力学模型,获得速率常数和表观活化能,经过有效性检验和模型预测能力验证,模型均能很好预测果胶提取的动力学过程。离子交换法提取果胶的活化能Ea为23.68kJ/mol,与酸提法获得的37.88kJ/mol相比明显降低,离子交换树脂法提取木瓜皮中果胶明显优于酸提法。在树脂用量为5%、料液比为1∶30(g/mL)、浸提液pH值为1.5条件下,离子交换树脂法提取木瓜皮中果胶的最佳浸提温度为80℃,动力学分析优化最佳结果,得Tmax=117.3min,果胶得率达17.47%,与试验结果相吻合。     

超声波辅助酶法分离提取葡萄酒泥酵母SOD工艺条件的优化

以葡萄酒泥酵母为试材,超氧化物歧化酶（SOD）比活力为指标,在超声功率、超声时间、蜗牛酶质量浓 度、酶解pH值和酶解温度等单因素试验基础上,采用正交试验优化超声波辅助蜗牛酶法提取SOD的工艺条件。结果 表明：提取工艺因素对SOD比活力影响大小顺序为超声时间＞蜗牛酶质量浓度＞超声功率＞酶解pH值＞酶解温度, 1 g湿酵母悬浮于5 mL 0.2 mol/L的磷酸盐缓冲液,其提取SOD最佳工艺条件为超声功率400W、超声时间12 min、 2.0 mg/100 mL蜗牛酶液1 mL、pH 6.6、温度37 ℃,在此条件下,分离提取得到的SOD比活力达192.27 U/mg。结果表 明超声波辅助酶法在葡萄酒泥酵母SOD的提取中具有较高的应用价值。     

超声波对胰蛋白酶水解酪蛋白的影响

研究了超声场下胰蛋白酶水解酪蛋白的酶解反应条件与动力学.在超声波频率 20 kHz、作用与间歇时间比为1∶1时,测定了不同功率下胰蛋白酶活性及该酶的最适温度、最适 pH和米氏常数Km 的影响.结果表明,180,225 W功率下,超声10 min的酪蛋白水解率显著高于常规对照组(P<0.05); 225 W超声功率下,在5 ℃,10 ℃,20 ℃下水解率分别比对照组提高 4.4 倍、2.47倍和2.33倍(P<0.01);超声场下胰蛋白酶 Km 值减小,Vm 增大.将胰蛋白酶、底物分别进行超声处理,紫外和荧光光谱分析观察到,超声处理后,酶溶液荧光发射光波长从334 nm移至332 nm,荧光强度提高,表明一定的超声波可能使酶及底物分子构象发生变化,提高胰蛋白酶水解活性.     

鳕鱼皮活性胶原的提取及酶解动力学研究

采用低温酸酶结合法提取鳕鱼鱼皮胶原,通过考察不同提取条件,优化了鳕鱼皮胶原的提取工艺,并对所提胶原进行特性分析。以经典的米氏方程理论为基础,研究胃蛋白酶酶促水解鳕鱼皮制备胶原的酶解反应特性,通过鳕鱼皮的酶解曲线,建立数学方程,表征胶原提取过程的水解动力学行为。结果表明:鳕鱼皮胶原提取的最佳工艺条件为:胃蛋白酶添加量为1.0%,料液比为1∶40,处理时间为24h,酸介质为柠檬酸,其浓度为0.20mol/L。在此条件下胶原提取率达到48.67%。胃蛋白酶水解鳕鱼皮制备胶原的动力学模型为:-rs=(2.9004E-3[S])/([S]+0.2156),其中米氏常数Km=0.2156。